用于波束形成的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本公开设及一种无线通信系统。
【背景技术】
[0002] 波束分多址炬earnDivisionMultipleAccess,BDMA)系统是用于用如下方式来 提供空间复用增益的系统；通过在基站炬巧之间或在BS和用户设备扣巧之间形成定向 (directional)波束而不是现有的全向（0皿i-directional)波束来提供空间选择性。
[0003] 关于利用定向波束的空间选择性，一个重要问题是与相对于最大天线增益来说天 线增益减半所在的角度对应的半功率波束宽度，其与阵列天线的数量密切有关。
[0004] 当在无线通信中利用定向波束时，天线增益取决于与信噪比（SNR)直接相关的发 射机/接收机的位置而变化。目P，发射机/接收机可W在空间上位于特定范围（一般是半 功率波束宽度）之内，W便满足SNR来维持通信。
[0005]因此，在利用定向波束并在位于未特定位置中的各发射机/接收机之间执行通信 (从BS向肥或从一个BS向另一个B巧的抓MA系统中，需要发射机/接收机可W在相互期 望的方向上形成波束的波束形成技术。
[0006] 表示波束的空间大小分布的阵列因子（A巧是流过天线的信号的延迟大小和接收 信号的入射方向的函数。因此，通过调节信号的延迟，可W在期望方向上形成波束。用于执 行该样的函数的元件是移相器。
[0007] 如果移相器是用于确定波束的方向的元件，则确定波束形状的因素（即，空、波束 宽度等）是流过每个天线的信号的大小。通过使用可变增益放大器（VGA)来调节信号的大 小。
[0008] 例如，因为通过使用VGA,信号的大小分布可W包括二项分布，所W可W形成不包 括旁瓣的波束，即，在天线的定向水平面图案当中不在除了主波束之外的方向上福射的波 束。
[0009] 然而，在正常情况中，由于移相器的非理想的性能，VGA扮演纠正流过每个天线的 信号的大小差的角色。
[0010] 因此，需要利用阵列天线、移相器和VGA,W便在BDMA系统中包括空间选择性的固 定/移动发射机/接收机之间维持通信。
[0011] 当上述波束形成技术被应用W满足抓MA系统的目的时发生的最大问题在于为了 形成多个波束，系统的复杂性被显著增加。
[0012] 通过使用空间选择性，BDMA系统利用多个波束来增加信道容量。为了生成并操作 多个波束，需要包括与每个波束对应的阵列天线的波束形成系统。
[0013] 如上所述，波束形成系统需要用于调节波束的方向的移相器、用于补偿移相器的 增益（或损耗）误差的VGA、W及用于组合/分布多个信号的功率组合器/分布器。另外， 为了可靠地操作信号路径之内的多个电路，另外需要用于监视和纠正操作的电路。
[0014] 结果，系统复杂性增加，该导致了增加系统成本和增加系统错误率的问题。因此， 对于BDMA系统，需要开发一种可W用简单得多的结构来执行波束形成的技术。
【发明内容】
[001引解决方案
[0016] 为了解决上面讨论的不足，主要目标是提供一种波束形成方法和装置。
[0017] 本公开的另一方面是在波束分多址炬DMA)系统中提供用于简化使用用于包括空 间选择性的阵列天线的系统的复杂结构的方法和装置。
[0018] 根据本公开的一方面，提供了一种用于无线通信系统的天线装置。该天线装置包 括；基底，W特定布置来部署的多个化gi-Uda(八木-宇田）天线模块，多个浮动金属模块， 其被相应地安装在化gi-Uda天线模块的上部，并且选择性地连接到所述多个化gi-Uda天 线模块当中的相应化gi-Uda模块，开关元件，用于选择性地开关浮动金属模块和化gi-Uda 天线模块，W及控制器，用于通过选择性地开关所述开关元件来控制化gi-Uda天线模块W 包括期望方向上的方向性。
[0019] 根据本公开的另一方面，提供了一种用于无线通信系统的控制波束的方法。所述 方法包括：确定波束的方向和波束，通过使用开关将不与要被福射的波束的方向和宽度对 应的反射器和导向器（director)与浮动金属接触，W及向福射器提供信号。
[0020] 在进行下面的"【具体实施方式】"之前，阐述遍及此专利文档中使用的某些词语和 短语的定义可能是有利的；术语"包括"和"包含"及其衍生词意思是没有限制的包括；术 语"或"是包括的，意思是和/或；短语"与……相关联"和"与其相关联的"及其衍生词可 W意指包括、被包括在……之内、与……互连、包含、被包含在……之内、连接到或与……连 接、禪接到或与……禪接、与……可通信的、与……合作、交织、并置、接近、绑定到或与…… 绑定、具有、具有……的属性等等；并且术语"控制器"意思是控制至少一个操作的任何设 备、系统或其部分，该样的设备可W用硬件、固件或软件、或至少其中两个的某种组合来实 现。应该注意到，与任何特定的控制器相关联的功能可W是集中或分布的，不管是本地的还 是远程的。遍及此专利文档提供某些词语和短语的定义，本领域普通技术人员应该理解，如 果不是在大多数情况则在很多情况中，该样的定义适用于如此定义的词语和短语的先前W 及未来的使用。
【附图说明】
[0021] 为了更完全地理解本公开及其优点，现在参考W下结合附图的描述，其中相似的 参考标号代表相似的部分：
[0022] 图1示出根据本公开的示例实施例的化gi-Uda天线的基本结构的第一示图；
[002引图2示出根据本公开的示例实施例的化gi-Uda天线的第二示图；
[0024]图3示出根据本公开的示例实施例的多个化gi-Uda天线的布置的示图；
[00巧]图4示出根据本公开的示例实施例的使用化gi-Uda天线的波束形成系统的第一 示图；
[0026] 图5示出根据本公开的示例实施例的使用化gi-Uda天线的波束形成系统的第二 示图；
[0027] 图6示出根据本公开的示例实施例的使用化gi-Uda天线的波束形成系统中的导 向器数量和增益之间的关系图；
[0028] 图7示出根据本公开的示例实施例的从每条导线的中屯、到另一条线的中屯、的距 离；
[0029] 图8示出根据本公开的示例实施例的包括开关的波束形成系统的示图；
[0030] 图9示出根据本公开的示例实施例的包括开关和浮动金属的波束形成系统的第 一示图；
[0031] 图10示出根据本公开的示例实施例的包括开关和浮动金属的波束形成系统的第 二示图；
[0032] 图11示出根据本公开的示例实施例的当存在多个馈送器时的波束形成系统的第 一示图；
[0033] 图12示出根据本公开的示例实施例的当存在多个馈送器时的波束形成系统的第 二示图；
[0034] 图13示出传统系统和根据本公开的示例实施例的波束形成系统之间的性能差异 的示图；
[0035] 图14示出根据本公开的示例实施例的波束分多址炬DMA)系统的示图；
[0036] 图15示出根据本公开的示例实施例的波束形成系统的结构的第一框图；
[0037] 图16示出根据本公开的示例实施例的波束形成系统的结构的第二框图；
[003引图17示出根据本公开的示例实施例的操作波束形成系统的过程；
[0039] 图18示出根据本公开的示例实施例的仿真结果的第一示图；
[0040] 图19示出根据本公开的示例实施例的仿真结果的第二示图；
[0041] 图20示出根据本公开的示例实施例的仿真结果的第S示图；
[0042] 图21示出根据本公开的示例实施例的仿真结果的第四示图；
[0043] 图22示出根据本公开的示例实施例的仿真结果的第五示图；
[0044] 图23示出根据本公开的示例实施例的仿真结果的第六示图；
[0045] 图24示出根据本公开的示例实施例的仿真结果的第走示图；
[0046] 图25示出根据本公开的示例实施例的仿真结果的第八示图；
[0047] 图26示出根据本公开的示例实施例的仿真结果的第九示图拟及 [004引图27示出根据本公开的示例实施例的仿真结果的第十示图。
【具体实施方式】