[发明专利]天线阵列及其方法

说明书

本发明涉及在一种通讯系统，例如一种蜂窝式电讯系统如全球移动通讯系统(GSM)网络中使用的那种天线阵列。本发明也涉及为该天线阵列产生一种远场辐射方向图的一种方法。

在一种蜂窝式通讯系统中在技术上已经知道使用一种自适应天线阵列。通常，自适应天线阵列包含有一个被耦合到一个波束形成网络以产生一个远场辐射方向图的天线阵列。

该远场辐射方向图包括一系列独立位于其中的零值点。

然而，由于这些零值点的性质，在该远场辐射方向图中只占有一个相当小的点。因此很难有效地使不希望有的发送信号从该天线阵列衰减掉使其不能对给定的移动终端产生干扰。这是由于该给定移动终端的运动和各个电磁散射源的运动。

因此本发明的一个目标是消除或减轻与自适应天线阵列有关的上述缺点。

按照本发明的第一方面，这里提出了一种天线阵列，它包含有多个具有远场辐射方向图的天线以及一个用于改变该远场辐射方向图的形状的复(complex)信号变换单元，其中的复信号变换单元适宜于将多个零值点汇合在多个天线的远场辐射方向图中。

按照本发明的第二方面，这里提出了一种基站，它包含有一个包括多个具有远场辐射方向图的天线以及一个用于改变该远场辐射方向图的形状的复信号变换单元的天线阵列，其中的复信号变换单元适宜于将多个零值点汇合在该多个天线的远场辐射方向图中。

按照本发明的第三方面，这里提出了一种为一个天线阵列产生一个远场辐射方向图的方法，该方法包含有如下各个步骤：

提供一个用于改变该远场辐射方向图的形状的复信号变换单元，以及

改变该复信号变换单元的各个参数，以将多个零值点汇合在该天线阵列的远场辐射方向图中。

因而有可能提供一种能够有效地衰减不希望有的信号的天线阵列和一种用于它的方法。

其他更好的特征和优点将在下面的说明和附带的有关权利要求中提出并从而变得清楚明白。

现在将通过举例并参照各个附图对本发明的一个实施例进行说明。附图中：

图1是构成本发明的一个实施例的一个装置的简略表示；

图2是和图1的装置有关的各天线辐射方向图的简略示意图，而

图3是图1的实施例的工作流程图。

一个通讯系统(未画)中的一个基站101(图1)包含有一个自适应天线发射机接收机链路100或称收发机和其它部件。该自适应天线发射机接收机链路100(图1)包含有一个被耦合到一个天线收发转换开关104的天线阵列102。该天线收发转换开关104被耦合到一个射频(RF)发射机和上行转换器108，和一个RF接收机和下行转换器106，该RF发射机和上行转换器108被耦合到一个基带波束形成单元110，该基带波束形成单元110有一个输入端用于被调制信号的发送。该RF接收机和下行转换器106被耦合到一个最佳接收波束形成单元112、一个到达方向波束形成单元114和一个基带波束形成单元116，这些单元的每一个被连接到一个求和单元118。该RF接收机和下行转换器106也被耦合到一个“模拟的”干扰信号相加单元122。基带波束形成单元116被耦合到一个有一个输出端的均衡器120。

该求和单元118被耦合到一个“模拟的”干扰信号相加单元122，该相加单元则被耦合到一个最佳波束形成单元124。该最佳波束形成单元124被耦合到基带波束形成单元110。求和单元118、“模拟的”干扰信号相加单元122和最佳波束形成单元124一起组成一个复信号变换单元。该复信号变换单元可以包括一个数字信号处理单元或一个相位和幅度变换器。

现在将参照图2和图3说明上述装置的工作。为了说明的简单明了，将只就使用该自适应天线阵列102进行信号发送对本发明的工作进行说明。

构成多路信号的第一和第二上行信号u₁₁和u₁₂经天线阵列102和天线收发转换开关104由RF接收机和下行转换器106接收(步骤302)。该第一和第二上行信号u₁₁和u₁₂是从一个移动终端126接收，从这里接收发送是希望的。

最佳波束形成单元112然后产生(步骤304)一个最佳波束形成方向图200。该最佳波束形成方向图200是一种远场辐射方向图，其形成是为了在衰减不希望的信号的同时对希望接收的信号提供增益。在远场辐射方向图中该信号的大部分在零值点位置201处被衰减掉。

无论串联还是并联，到达方向波束形成单元114产生(步骤306)一个到达方向(DOA)波束方向图202。该DOA波束方向图202是一种相应于天线阵列102接收到的所有电磁辐射的远场辐射方向图。