[0049] 下面讨论的图1至27 W及在此专利文献中用于描述本公开的原理的各种实施例 仅作为说明，而不应该W任何方式解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解可W 用任何适当布置的方法和系统来实施本公开的原理。下面将参照附图在此描述本公开的示 例实施例。在W下描述中，不详细描述公知功能或结构，因为它们会W不必要的细节模糊本 公开。此外，根据本公开的功能来定义在此使用的术语。因而，术语可能取决于用户或操作 者的意图和使用而变化。目P，可W基于在此进行的描述来理解在此使用的术语。此外，遍及 附图，相似的参考标号指示执行相似的功能和行为的部分。
[0050] 下文中，将描述波束形成方法和装置。
[0051] 本公开设及一种在波束分多址炬DMA)系统中通过使用超高频率来支持基站炬巧 之间的通信和BS和用户设备扣巧之间的通信的方法和装置。
[0052] 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。
[0053] 参照图1A，示出偶极天线。作为共振型天线，偶极天线提供全向福射的信号。偶极 天线的更改示例可W包括单极天线和化gi-Uda天线。
[0054] 参照图1B，示出化gi-Uda天线。作为共振型天线，Yagi-Uda天线提供方向性。下 面将参照图2详细描述化gi-Uda天线。
[005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。
[0056] 参照图2,化gi-Uda天线包括S个元件。目P，化gi-Uda天线包括用于执行馈送的 馈送器220和两个寄生元件，即，反射器210和导向器230。馈送器220、反射器210和导向 器230也可W分别被称为福射器元件、反射器元件和导向器元件。
[0057] 因为反射器在长度上长于馈送器220并且反射器210在尺寸上大于共振长度，所 W它的阻抗变为电感性。替换地，导向器230在尺寸上小于共振长度，因而它的阻抗变为电 容性。
[0058] 当反射器210、馈送器220和导向器230在维持特定距离的同时如上述被布置时， 在导向器230的方向上形成波束。取决于导向器230的数量变化和元件之间的距离，即，每 个元件的长度，波束图案和增益有所不同。
[0059] 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。
[0060] 参照图3,在S个方向上布置的化gi-uda天线包括该样的结构：其中馈送器位于 中屯、部分30W便每个方向的化gi-Uda天线共享馈送器。在此，每个元件包括0.2A的间 隔。在该种情况中，=个导向器存在，并且反射器W馈送器作为中屯、存在于面向导向器的方 向。
[0061] 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。
[0062] 参照图4,在X-Y平面中示出化gi-Uda天线。在该种结构中，反射器、馈送器和导 向器向上放置。在图4的结构中，Yagi-Uda天线W360度布置，W便可W全向地产生波束。 [006引化gi-Udal天线可W被安装在基底中。基底由介电材料构成，从而可W合并多个 化gi-Uda天线。
[0064] 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。
[0065] 参照图5,在使用图4的化gi-Uda天线的波束形成系统中存在一个化gi-Uda天 线。
[0066] 如上所述，化gi-Uda天线基本上包括反射器、导向器和馈送器。W上元件包括线 性偶极元件。在该些元件当中，通过馈送传输线向馈送器直接提供能量，其余元件被彼此相 互组合并且作为在其中产生电流的寄生元件工作。另外，其余元件在性能上受到长度及导 向器的之间的间隔的影响。
[0067] 与馈送器（其包括比共振长度更短的长度）分离的元件扮演加强朝向导向器生成 的电场的角度，并且反射器执行相反的角色。
[0068]目P，反射器被位置非常接近馈送元件（即，馈送器）的第一元件驱动。即使布置一 个或多个反射器，性能也不会受到太多影响。
[0069] 然而，如果导向器的数量增加，则性能可W被改善。即使导向器被连续布置，在性 能的改善上也存在限制，而不是性能被连续改善。该是因为感应电流在大小上被减小。
[0070] 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。
[0071] 参照图6,如果将导向器的数量增加至高达5~6,则每当增加导向器的数量时，增 益61被显著增加，而如果将导向器的数量增加到多于那个，则增益的增加被限制。
[0072] 在根据本公开的示例实施例的化gi-Uda天线中，铜被一般用作反射器、馈送器和 导向器的物理材料，但是显然其材料不限于此。
[0073] 另外，在根据本公开的示例实施例的化gi-Uda天线中，通过下表来概括反射器、 馈送器的长度、直径和间隔，W及方向。
[0074] 表 1
[00巧]
[0076]
[0077] 参照上面的表1，示出了当导向器的数量是"1"至"15"时反射器的长度和导向器 的长度。在此，反馈器的长度短于反射器的长度并且长于导向器的长度。
[007引基于用于由自由空间福射的电流源产生的整个电场的波克林顿的积分方程，可W通过W下等式来算术地说明化gi-Uda天线。
[0081]
[0082] 通过使用上面等式（1)的关系导出W下等式。
[0083]
[0084] 当通过应用偏积分而展开上面等式（2)的第一项时，获得W下等式。
[0085]
[0086] 因为在每条导线端处电流可W为0,所W上面的等式（3)与W下等式相同。
[0087]
[008引对上面的等式（4)偏积分如下。
[0089]
[0090] 上面的等式巧）被合并为如下面的等式化）中所示。
[0091]
[0092] 在具有小直径的导线中，在每个元件处的电流可W被近似为关于奇数阶的偶数模 的有限级数，并且在第n元件处的电流可W被用作傅立叶级数的扩展，其包括在W下等式 中所示的格式。
[0093]
......(7)
[0094] 在此，表示关于元件n的模式m的复数值的电流系数，并且1。表示第n元件的 相应长度。如果上面的等式（7)进行第一阶和第二阶微分，然后被替换到等式化），则获得 W下等式。
[0095]
[0096] 在此，因为余弦函数是偶函数，所W仅在0《Z'《1/2中执行积分是足够的，从而 用W下等式来表示上面的等式。
[0100] 在此，N表示元件的总数。另外，R±表示从每条导线中屯、到另一条线中屯、的距离， 如图7中所示。
[0101] 如果假定积分方程对每个元件有效并且如果电流模式的数量M等于各个元件的 数量，则每个元件可W被划分成M部分。在此，如果获得电流分配，则可W通过添加来自每 个元件的分配部分来获得通过每个元件产生的长距离电场。
[0102] 通过与Z轴平行的第n元件的M模式产生的长距离电场如W下等式所示。
[0103]
[0104] 在此，X。和y。表示第n元件的位置。因此，通过添加来自N个元件的每个的分配 部分来获得如W下等式中所示的整个电场。
[0105]
[0106] 对于每条导线，通过W下等式来表示电流。
[0107]
[0108] 如果使用S角公式，则可W通过W下等式来表示上面的等式（12)。
[010引 2cos(a)cos(P) =cos(a+P)+COS(a-P)
[0110]
[01U] 如果使用S角积分公式，则可W通过W下等式来表示上面的等式（13)。
[0113] 通过使用上面的等式（14)，可W通过W下等式来表示整个电场。
[0114]
[0115] 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。
[0116] 参照图8,在Z-Y平面中示出包括开关80的化gi-Uda天线。化gi-Uda天线包括 反射器、馈送器、=个导向器和开关。