线设备的所放 射的电磁能量的第二部分。因此，通过所公开的天线主瓣宽度变更设备提供了已有的天线 设备的经修改的天线主瓣。
[0033] 根据一个方面，天线主瓣宽度变更设备包括电介质透镜布置和吸收元件。该电介 质透镜布置被布置为将已有的天线设备的所放射的电磁能量从已有的天线引导到经修改 的天线孔径中。该吸收元件被布置为吸收已有的天线设备的所放射的电磁能量的第一部 分，并且传递已有的天线设备的所放射的电磁能量的第二部分。因此，通过所公开的天线主 瓣宽度变更设备提供了已有的天线设备的经修改的天线主瓣。
[0034] 根据一个方面，天线主瓣宽度变更设备进一步包括具有变化的内尺寸的金属管布 置。该金属管布置被适配为将已有的天线设备的所放射的电磁能量从已有的天线的孔径引 导到经修改的天线孔径中。因此，通过所公开的天线主瓣宽度变更设备提供了已有的天线 设备的经修改的天线主瓣。
[0035] 根据一个方面，天线主瓣宽度变更设备进一步包括收集器天线、信号管道、W及次 级天线。收集器天线被布置为接收已有的天线设备的所放射的电磁能量并且将所述电磁能 量经由信号管道转发给次级天线。次级天线进而被布置为使用次级天线主瓣来重新发射该 电磁能量。因此，通过所公开的天线主瓣宽度变更设备提供了已有的天线设备的经修改的 天线主瓣。
[0036] 本文所公开的天线主瓣宽度变更设备的各种方面带来了多个优点。例如，通过 使用所公开的天线主瓣宽度变更设备，减少了用于额外安装装备的成本，例如具有在安装 之后留在现场的可重配置天线的成本，因为所公开的天线主瓣宽度变更设备能够被重新使 用。所公开的天线主瓣宽度变更设备还提供了一种通用的天线主瓣重配置设备，其能够被 用来生成多个不同的天线主瓣形状、链路增益、频率信道、带宽、W及输出功率电平。
[0037] 与所公开的天线主瓣宽度变更设备相关联的一个进一步的优点是降低了在定位 和天线主瓣的定向期间（目P，在无线电链路部署期间）对已有装备的损坏的风险。运部分 地归因于如下特征：所公开的用于附接到已有的天线设备的装置，其带来了如下优点：为 了将天线重配置为具有较窄的天线主瓣L3,已有的天线不需要W任何方式被拆卸，也不需 要从无线电收发机断开。
[0038] 与所述天线主瓣宽度变更设备相关联的又另一优点是，在经历了对准之后没有剩 余的在链路增益上的减少。运主要归因于如下特征：天线主瓣宽度变更设备是附加设备而 不是永久固定物。
[0039] 还存在如下优点：降低了找到仅对于对准无线电收发机设置而不是对于意图用于 最终的链路操作的无线电收发机设置而言是最优的位置或者天线主瓣方向的风险，因为相 同的无线电在对准期间和最终操作期间都被使用，并且因此在定位和天线主瓣的定向中考 虑到了该无线电收发机设置的任何独特性。在相比于操作期间而言在对准期间使用不同无 线电的情况中，天线的定位和对准可能基于对准无线电的唯一特性而非故意地被优化，运 些特性可W不同于在操作期间所使用的无线电。
【附图说明】
[0040] 本公开内容的进一步目标、特征和优点将从W下的详细描述中显现，其中将参考 附图更详细地描述本公开内容的一些方面，在附图中：
[OOW图1-3示出了非视线无线电链路的示意性框图，W及 [00创图4示出了本公开内容的方法的流程图，化及
[0043] 图5-6示出了天线主瓣宽度变更设备的实施例，W及
[0044] 图7示出了天线孔径形状的各种示例。
【具体实施方式】
[0045] 后文中将参考附图更加完全地描述本公开内容的各方面。然而，本文所公开的布 置、设备和方法能够W许多不同的形式来实现并且不应当解释为被限制于本文阐述的运些 方面。附图中的相似标号自始至终指代相似的元件。
[0046] 本文所使用的术语仅是为了描述本公开内容的特定方面的目的，并且不意图为限 制本发明。如本文所使用的，单数形式的"一"、"一个"和"该"也意图包括复数形式，除非 上下文清楚地另有指示。
[0047] 图1示出了包括第一收发机布置101'和第二收发机布置102'的无线电链路100 的第一方面，第一收发机布置101'和第二收发机布置102'被布置为经由非视线化OS通信 信道进行通信。
[0048] 注意到，根据一些方面，图1中的化OS通信信道也包括视线LOS传播路径。
[0049] 无线电链路100具有一个选择来利用墙壁110'上的反射W及还有第一物体111上 的反射、或者经由第二物体112的衍射用于具有定向天线的收发机101'、102'之间的通信。 取决于运两个收发机布置101'、102'如何被定位并且取决于所述收发机布置101'、102'的 天线如何被定向，该通信信道例如在接收信号功率方面将具有变化的质量。
[0050] 首先假设第一收发机布置101'的天线初始地被定向朝向墙壁110'上的区域A， 并且朝向墙壁110'上的区域A发射第一对准信号。对于光滑的墙壁，反射定律要求输出角 0等于入射角丫W便于反射W最小损耗地发生。运并不发生在区域A处，因为丫清楚地 不等于P。然而，在墙壁110'上的区域B附近是运种情况，在运里入射角与输出角是相等 的，并且在经由第一物体111而示出的传播路径上也是如此，其中所述角被示出为啤。
[0051] 许多材料（例如，外观材料）对能量分散地进行散射并且因此一些能量有可能也 在收发机布置天线的非最优对准时仍然到达了第二收发机布置102'。运种分散散射的一个 示例是经由墙壁110'上的区域A的传播。
[0052] 图1中还示出了两个替换的传播路径。一个运种路径是经由第一物体111上的反 射，另一替换选择是经由第二物体112上的衍射。因此，在对收发机布置101'、102'的天线 进行定位时，必须基于传播环境来选取位置和天线主瓣方向。运牵设到选取传播路径、W及 相应地对天线进行定位和定向。
[0053] 在对LOS环境和化OS环境两者中的定向天线进行定位和定向时传统地经常使用 一种迭代式方法。运种迭代式方法牵设到执行第一粗略的定位和定向，其后第一天线被定 向W例如最大化传入信号功率。在运样做的过程中，第一天线的发射天线主瓣也被位移，从 而第二天线的接收条件改变。第二天线因此被重定向W例如最大化传入信号功率。运再次 改变了第一天线处的接收条件，第一天线被重定向，并且重复该过程直到获得可接受的通 信性能度量。
[0054] 第一收发机布置101'和第二收发机布置102'的成功迭代式对准要求接收信号强 度，或者无论哪个其他的性能度量被使用用于定位和定向，在朝向最佳通信条件的方向上 移动天线主瓣时单调地增加，即被使用用于评估位置和天线主瓣方向的某个集合的接收信 号功率、或者其他性能度量，是方向的单峰函数并且不是天线位置和天线主瓣方向的双峰 或多峰函数。 阳化5] 进一步地，当对准信号在不完全平坦并且足够大的表面上被反射时，它将失真，可 能具有能量方向图（pattern)中的破裂化reak-up)，运使得迭代式对准是冗长的并且有时 是困难的，运归因于在接收机处的天线主瓣方向上存在次优状态（sub-optima)。
[0056] 此外，如果在上面的迭代式过程中初始的粗略定位和定向不具有足够的质量，贝U 不太可能两个天线最终将被重定向在最佳的可能方向上，例如，朝向存在最优反射的区域 B。运是因为接收功率可能是恒定的，运归因于沿着墙壁的分散散射而不具有朝向最优反射 点的功率梯度。
[0057] 进一步地，如果第一粗略的位置和方向关于例如经由第一物体111的传播路径而 被设置，则不太可能经由迭代将会达到向经由第二物体112的或者经由墙壁110'上的区域 B的传播路径的收敛，因为为了在迭代期间从第二接收机布置102'的视点来看是可见的， 运些路径将会表示过于微弱的接收信号分量。
[0058] 处理上面所讨论的化OS通信问题的一种方式是利用宽主瓣天线来使用低无线电 发射频率，即低于大约6GHz，宽主瓣天线通常在方位方向或高度方向上是30-90度，其放射 经由通向接收机的许多路径进行传播的能量。运样的系统此后将被称为次6GHz链路。运 些系统供应了简单得多的对准过程，因为事实上不要求对准，运归因于天线具有宽的天线 主瓣并且也归因于系统经常包括接收机中的数字信号处理器DSP，其被布置为补偿信号沿 着从发射机到接收机的不同路径进行传播的效应。
[0059] 次6GHz系统的一个问题是用于化OS传播的功率预算是有限的，运归因于对宽主 瓣天线的使用。例如，典型的次6GHz的宽主瓣天线能够给出大约15地i的增益，而典型的 在高频（即，高于6GHz)处的窄天线主瓣天线经常能够提供超过30地i的天线增益。 W60] 图2示出了包括第一收发机布置101和第二收发机布置102的无线电链路200的 第二示例，第一收发机布置101和第二收发机布置102使用经由反射性物体110上的区域 C中的反射的化OS传播信道来进行通信。第一收发机布置101具有天线主瓣Ll240,并且 第二收发机布置102具有天线主瓣L2 230。
[0061] 在本文中，比较性的术语"窄"在与天线主瓣宽度有关地被使用时是指天线主瓣在 方位角或高度角或者两者上的W度为单位所测量的宽度。
[0062] 在本文中，比较性的术语"宽"在与天线主瓣宽度有关地被使用时是指天线主瓣在 方位角或高度角或者两者上的W度为单位所测量的宽度。
[0063] 根据一个方面，第一天线主瓣Ll240相比于第二天线主瓣L2 230而言是宽天线 主瓣，即在方位方向上近似为20-90度。因此，天线主瓣Ll240福射电磁能量而覆盖比更 窄的天线主瓣L2 230更大的区域。因此，相比于从第一收发机布置101，从第二收发机布置 102的视点来看，更多的替换性传播路径有可能是可见的。
[0064] 根据进一步的方面，第二收发机布置102利用了至少在方位方向上均匀地进行福 射的无向性天线。那么，第二天线主瓣Ll至少在方位方向上具有360度的宽度，因此W均 匀的方式覆盖了整个周围。 阳0化]图2因此图示了一个化OS信道的顶视图，在该化OS信道中，宽的第一天线主瓣 240被用来找到反射性物体110'上关于进行接收的第二天线220而言的适合反射点。
[0066] 当反射性物体110的足够大的部分被照射电磁能量时，第二收发机布置102的较 窄天线主瓣的对准变得较不复杂，因为在运种情况中，满足所要求的输入角等于输出角的 条件的反射点被宽的天线主瓣Ll所照射，并且因此提供最大功率接收信号，假定第二天线 正确地被对准，即对应于被定向朝向反射性物体110上的区域C2。
[0067] 因为在第二收发机布置102处的较窄主瓣天线现在被定向朝向反射性物体110上 的适合区域，即区域C2,并且没有被定向朝向如区域Cl或区域C3的次优区域，所W在第一 收发机布置101处的宽主瓣天线能够被修改为较窄的主瓣天线，于是天线的定位和天线主 瓣的定向能够W常规的方式来执行，可能甚至是使用上面所描述的迭代式方法。运在下面 关于图3更详细地被示出和讨论。
[0068] 宽主瓣天线的覆盖当然能够在水平维度和垂直维度两者（即高度角和方位角两 者