[发明专利]一种5G大规模天线波束控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种5G大规模天线波束控制系统，包括用于发出基带信号的基带信号处理器，基带信号处理器连接有n个射频链路，每个射频链路还分别连接有天线波束控制子系统，n个天线波束控制子系统呈阵列排布，每个天线波束控制子系统均用于发出或联合其它天线波束控制子系统组合发出波束，每个天线波束控制子系统还用于调节或联合其它天线波束控制子系统组合调节发出波束的方位角和俯仰角；该系统所设计的阵列灵活度大，两组移相器可分别控制天线波束的水平及俯仰角，也可进行多个波束同时扫描，直接在实际系统中采用。

主权项

1.一种5G大规模天线波束控制方法，其特征在于，具体方法为：基带信号处理器(1)发出n个基带信号至n个射频链路(2)，并分别通过n个射频链路(2)发送至n个天线波束控制子系统，通过每个天线波束控制子系统调节波束的方位角和俯仰角并发出波束；每个天线波束控制子系统调节波束方位角和俯仰角的过程为：通过主路功分器(3)将射频链路(2)发出的信号分为m₁个支路，并分别将发送至m₁个方位角移相器，每个方位角移相器发出的信号相位移动分别为m₁个所述方位角移相器组成方位角移相器组(4)，每个所述方位角移相器组(4)的相位移动将每个方位角移相器发出的信号发送至支路功分器(5)，通过支路功分器(5)将信号分为m₂个支路，并分别发送至m₂个俯仰角移相器，每个俯仰角移相器发出的信号相位移动分别为m₂个所述俯仰角移相器组成俯仰角移相器组(6)，每个所述俯仰角移相器组(6)的相位移动其中，n、m₁、m₂均为大于0的整数；所述m₁＝m₂＝n＝4；将每个俯仰角移相器的输出信号均通过天线单元(7)发出，得出阵列响应矢量为的波束；当发射单个高增益波束时，基带信号x₁＝x₂＝x₃＝x₄，波束的方位角波束的俯仰角其中，为信号x₁调节后的方位角，为信号x₂调节后的方位角，为信号x₃调节后的方位角，为信号x₄调节后的方位角，为信号x₁调节后的俯仰角，为信号x₂调节后的俯仰角，为信号x₃调节后的俯仰角，为信号x₄调节后的俯仰角，发出波束对应的阵列响应矢量为当发射两个波束时，通过第一个天线波束控制子系统和第二个天线波束控制子系统构造第一个波束，基带信号x₁＝x₂，第一个波束的方位角第一个波束的俯仰角通过第三个天线波束控制子系统和第四个天线波束控制子系统构造第二个波束，基带信号x₃＝x₄，第二个波束的方位角第二个波束的俯仰角第一个波束和第二个波束的阵列响应矢量分别为