CN103633452B - 一种天线及无线信号发送、接收方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种天线及无线信号发送、接收方法，该天线包括将第一波束信号分成k1+m个第一波束分路信号的第一功分器将第二波束信号分成k2个第二波束分路信号的第二功分器，对m个第一波束分路信号移相处理得到M个第一波束分路移相信号的第一移相网络；对k1个第一波束分路信号和k2个第二波束分路信号进行处理得到K个复用信号的信号复用网络；用于发射M个第一波束分路信号的M个第一天线阵子的，用于发射K个复用信号的K个复用天线阵子，M个第一波束分路移相信号和K个复用信号发射后形成第一波束，K个复用信号发射后形成第二波束。该天线可以在天线体积不增加的情况下，实现系统容量增加。

Description

一种天线及无线信号发送、接收方法

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种天线及无线信号发送、接收方法。

背景技术

随着无线通讯技术的迅猛发展，人们对通讯系统的容量、传输速率等不断地提出更高的要求，一系列网络容量提升技术和架构被提出，如水平劈裂、垂直劈裂等等宏站演进技术，其中水平劈裂是指在水平面上增加波束数量，从而实现系统容量翻倍，而垂直劈裂则是指在垂直面上增加波束数量。

但从实现的角度来看，水平劈裂天线使用多列天线,所以天线宽度会增加，而垂直劈裂是通过电路网络实现，所以系统复杂度会提升。另外，由于水平劈裂和垂直劈裂改变了原有天线的扇区覆盖，所以需要重新对系统进行大量的网络规划和网络优化。

因此，基于宏站的演进技术普遍存在着天线体积增加大以及设备更加复杂的问题。发明内容

本申请中提供了一种天线及无线信号发送、接收方法，以解决现有技术中增加系统容量导致天线体积大以及设备复杂的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

一方面，本申请提供了一种天线，包括：第一功分器、第二功分器、第一移相网络、信号复用网络、第一天线阵列和复用天线阵列，其中，所述第一功分器接收第一波束信号，并将所述第一波束信号分成k1+m个第一波束分路信号，所述第二功分器接收第二波束信号，并将所述第二波束信号分成k2个第二波束分路信号；所述第一移相网络对m个所述第一波束分路信号进行移相处理，得到M个相位都不相同的第一波束分路移相信号；所述信号复用网络包含L个输入端，其中L1个输入端接收k1个所述第一波束分路信号，L2个输入端接收k2个所述第二波束分路信号，所述信号复用网络对k1个所述第一波束分路信号和k2个所述第二波束分路信号进行信号复用、移相处理得到K个相位都不相同的复用信号，每个复用信号内都包含有所述第一波束分路信号和所述第二波束分路信号；所述第一天线阵列包括M个第一天线阵子，所述复用天线阵列包括K个复用天线阵子；M个所述第一天线阵子用于发射M个所述第一波束分路信号，K个所述复用天线阵子用于发射K个所述复用信号，并且M个所述第一波束分路移相信号和K个所述复用信号发射后形成第一波束，K个所述复用信号发射后形成第二波束，所述第一波束和所述第二波束的发射方向不同；其中，k1、k2、M和K都为正整数，并且M大于等于1，m小于等于M，k1大于等于1，k2大于等于1，L1+L2小于等于L，L小于等于K。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，M个所述第一天线阵子与K个所述复用天线阵子位于一条直线上。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第二功分器用于将所述第二波束信号分成k2+n个第二波束分路信号；所述天线还包括：第二移相网络和第二天线阵列，其中，所述第二移相网络对n个所述第二波束分路信号分别进行移相处理，得到N个相位都不相同的第二波束分路移相信号，n小于等于N，N小于M；所述第二天线阵列包括N个第二天线阵子，K个复用天线阵子呈直线排列，N个第二天线阵子与M个第一天线阵子分别位于K个复用天线阵子的两端，N个所述第二天线阵子用于发射N个所述第二波束分路信号，并且N个所述第二波束分路信号和K个所述复用信号发射后形成第二波束。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，N个所述第二天线阵子、M个所述第一天线阵子和K个所述复用天线阵子位于一条直线上。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述信号复用网络包括多个移相位器和一个3DB电桥组成的巴特勒矩阵，其中，所述巴特勒矩阵用于对k1个所述第一波束分路信号和k2个所述第二波束分路信号进行信号复用处理，得到K复用信号；多个所述移相位器设置在所述巴特勒矩阵的输入端和/或输出端，用于对所述第一波束分路信号、所述第二波束分路信号和/或所述复用信号进行移相。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，当m等于M时，所述第一移相网络包括至少M-1个移相位器；当m小于M时，所述第一移相网络包括：至少M-1个移相位器和至少一个功分器。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，，当n等于N时，所述第二移相网络包括：至少N-1个移相位器；当n小于N时，所述第二移相网络包括：至少N-1个移相位器和至少一个功分器。

第二方面，本申请还提供了一种天线信号发送方法，包括：分别接收第一波束信号和第二波束信号；将所述第一波束信号分成k1+m个第一波束分路信号；将所述第二波束信号分成k2个第二波束分路信号；对m个所述第一波束分路信号进行移相处理，得到M个相位都不相同的第一波束分路信号；利用包含L个输入端的信号复用网络对k1个所述第一波束分路信号和k2个所述第二波束分路信号进行信号复用、移相处理得到K个相位都不相同的复用信号；利用包含有M个第一天线阵子的第一天线阵列发射M个所述第一波束分路信号；利用包含有与M个所述第一天线阵子在一条直线上分布的K个复用天线阵子的复用天线阵列发射K个所述复用信号；M个所述第一波束分路信号和K个所述复用信号发射后形成第一波束，K个所述复用信号发射后形成第二波束，所述第一波束和所述第二波束的发射方向不同，并且k1、k2、M和K都为正整数，M大于等于1，m小于等于M，k1大于等于1，k2大于等于1，k1+k2小于等于L，L小于等于K。

结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，所述方法还包括：将所述第二波束信号分成n个第二波束分路信号；对n个所述第二波束分路信号分别进行移相处理，得到N个相位都不相同的第二波束分路信号；利用包含有与M个所述第一天线阵子和K个所述复用天线阵子在一条直线上分布的N个第二天线阵子的第二天线阵列发射N个所述第二波束分路信号，N个所述第二波束分路信号与K个所述复用信号发射后形成第二波束。

第三方面，本申请还提供了一种天线接收方法，包括：利用复用天线阵列和第一天线阵列接收目标波束，所述复用天线阵列包含K个复用天线阵子，所述第一天线阵列包含有与K个复用天线阵子在一条直线上分布的M个第一天线阵子；对M个所述第一天线阵子接收的所述目标波束进行移相后，得到m个相位都不相同的第三波束分路信号；对K个所述复用天线阵子接收的所述目标波束进行信号分离、移相后，得到k1个第三波束分路信号和k2个第四波束分路信号；将m+k1个所述第三波束分路信号合成得到第三波束信号，或者，将k2个所述第四波束分路信号合成为第四波束信号。

结合第三方面，在第三方面第一种可能的实现方式中，所述方法还包括：利用第二天线阵列接收所述目标波束，所述第二天线阵列包含有与K个所述复用天线阵子、M个所述第一天线阵子在一条直线上分布的N个第二天线阵子；对N个所述第二天线阵子接收的所述目标波束进行移相后，得到n个相位都不相同的第四波束分路信号；将n+k2个所述第四波束分路信号合成为第四波束信号。

本申请实施例提供的该天线，根据发射的第一波束和第二波束的要求，首先将第一波束分成k1+m个第一波束分路信号，并且将第二波束分别分成k2个第二波束分路信号，然后利用第一移相网络对k1第一波束分路信号进行移相，利用信号复用网络对k1第一波束分路信号和k2个第二波束分路信号进行信号复用、移相处理，得到K个复用信号，将M个第一波束分路移相信号通过第一天线阵列50发射，将将K个复用信号由复用天线阵列40发射，发射后K个复用信号形成第二波束，K个复用信号和M个第一波束分路移相信号共同形成第一波束。通过控制对第一功分器和第二功分器分的的分路信号的大小以及控制对各分路信号以及复用信号进行移相的相位大小，可以使得最终得到的第一波束和第二波束的增益、下倾角以及垂直面波束宽度都可以不相同。

由此可见，本申请实施例提供的该天线，可以使得两个不同的波束复用部分天线阵子，并且通过调节波束信号的分路信号大小以及相位，可以形成的两个波束的下倾角不同，使得两个波束指向不同，进而覆盖区域不同且不重叠。因此，该天线可以在天线体积不增加的情况下，实现系统容量增加。

同时，该方案只需设置第一功分器和第二功分器的分路信号大小，以及控制第一移相网络和信号复用网络对分路信号移相相位大小即可，实现方便简单，系统复杂度低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供一种天线的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的信号复用网络的一种结构示意图；

图3为本申请实施例提供的信号复用网络的另一种结构示意图；

图4为本申请实施例提供另一种天线的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一个应用实施例中天线的结构示意图；

图6为现有的AAS方案对应的劈裂波束方向图；

图7为现有AAS方案对应的覆盖效果图；

图8为本申请实施例图5提供的天线测试的波束对比图；

图9为本申请实施例图5提供天线测试的覆盖效果图

图10为本申请实施例提供的一种天线信号发送方法的流程示意图；

图11为本申请实施例提供的另一种天线信号发送方法的流程示意图；

图12为本申请实施例提供的一种天线信号接收方法的流程示意图；

图13为本申请实施例提供的另一种天线信号接收方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，并使本申请实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请实施例中技术方案作进一步详细的说明。

图1为本申请实施例提供一种天线的结构示意图。

如图1所示，该天线包括：第一功分器10、第二功分器20、信号复用网络30、复用天线阵列40、第一天线阵列50和第一移相网络60。

第一功分器10用于接收第一波束信号，并将第一波束信号分成k1+m个第一波束分路信号。根据发送的第一波束的要求，第一功分器10可以选择等功分器或不等功分器，并且不等功分器分得各个第一波束分路信号的大小，根据第一波束的要求不同而有差异。

第二功分器20用于接收第二波束信号，并将第二波束信号分成k2个第二波束分路信号。同样，根据发送的第二波束的要求，第二功分器20可以选择等功分器或不等功分器。

第一移相网络60对m个第一波束分路信号进行移相处理，得到M个第一波束分路移相信号，M个第一波束移相信号的相位都不相同。第一移相网络60包括至少M-1个移相位器62，或，M-1个移相位器和至少一个功分器组成，其中，当m=M时，第一移相网络60可以为M个移相支路组成，并且至少M-1个移相支路上都设置有一个移相位器，这样对于m个第一波束分路信号进行移相后，可以保证得到的M个第一波束分路移相信号的相位都不相同。另外，当m＜M时，如图2所示，图中m=3，M=5，此时，第一移相网络60由移相位器和功分器进行级联，图中，62为移相位器，61为一分二功分器，同样，图2所示的第一移相网络也可以得到M个第一波束分路移相信号。

信号复用网络30的输入端有L个，L个输入端分为两部分，第一部分L1个输入端接收k1个第一波束分路信号，第二部分L2个输入端接收k2个第二波束分路信号。在本申请实施例中，L小于等于K，并且L1+L2的总个数小于等于L。上述设计，可以保证至少有k1个第一波束信号、k2个第二波束输入到信号复用网络中，并且第一波束分路信号和第二波束分路信号占用的输入端数量小于信号复用网络的输入端总数量。

信号复用网络30的作用是将k1个第一波束分路信号和k2个第二波束分路信号进行信号复用和移相处理，得到K个复用信号，每个复用信号内都包含有第一波束分路信号和第二波束分路信号，并且不同复用信号的相位不相同。

在本申请实施例中，如图3所示，信号复用网络30由多个移相位器31和一个3DB电桥组成的巴特勒矩阵32组成，在巴特勒矩阵32的每个输入端可以根据需要设置一个移相位器31或不设置移相位器，巴特勒矩阵32的每个输出端根据需要设置有1个移相位器31或不设置移相位器，另外，至少一个输出端上可以不设置移相位器。如图3所示巴特勒矩阵32为二进四出的网络，即k1=k2=L1=L2=1，K=4，在本申请其它实施例中，巴特勒矩阵32还可以是一个多进多出的网络。

如图1所示，复用天线阵列40包括K个复用天线阵子，K个复用天线阵子呈直线排列，每个复用天线阵子分别与信号复用网络40的一个输出端相连接，将信号复用网络40输出的一个复用信号发射出去。

第一天线阵列50包括M个第一天线阵子，M个第一天线阵子与K个复用天线位于一条直线上，并且M个第一天线阵子位于K个复用天线阵子的一端。每个第一天线阵子分别与第一移相网络60中的一个输出端相连接，将第一移相网络60输出的一个第一波束分路移相信号发射出去。

复用天线阵列40发射的K个复用信号中的第二波束分路信号形成第二波束，复用天线阵列40发射的K个复用信号的第一波束分路信号和第一天线阵列60发射的M个第一波束分路移相信号共同形成第一波束，并且发射形成的第一波束和第二波束的发射方向不同。

另外，根据天线的互异性，本申请实施例提供的该天线还可以接收波束，在接收目标波束时，复用天线阵列40中的K个复用天线阵子还可以接收目标波束，信号复用网络30对接收到的目标波束进行分路移相后得到k1个第三波束分路信号和k2个第四波束分路信号。第一天线阵列50接收目标波束，M个第一天线阵子将接收到的目标波束移相后得到m个第三波束分路信号。第一功分器10将k1+m个第三波束分路信号合到一起形成第三波束信号；第二功分器20将k2个第四波束分路信号合到一起形成第四波束信号。

本申请实施例提供的该天线，根据发射的第一波束和第二波束的要求，首先将第一波束分成k1+m个第一波束分路信号，并且将第二波束分别分成k2个第二波束分路信号，然后利用第一移相网络对k1第一波束分路信号进行移相，利用信号复用网络对k1第一波束分路信号和k2个第二波束分路信号进行信号复用、移相处理，得到K个复用信号，将M个第一波束分路移相信号通过第一天线阵列50发射，将将K个复用信号由复用天线阵列40发射，发射后K个复用信号形成第二波束，K个复用信号和M个第一波束分路移相信号共同形成第一波束。通过控制对第一功分器和第二功分器分的的分路信号的大小以及控制对各分路信号以及复用信号进行移相的相位大小，可以使得最终得到的第一波束和第二波束的增益、下倾角以及垂直面波束宽度都可以不相同。

由此可见，本申请实施例提供的该天线，可以使得两个不同的波束复用部分天线阵子，并且通过调节波束信号的分路信号大小以及相位，可以形成的两个波束的下倾角不同，使得两个波束指向不同，进而覆盖区域不同且不重叠。因此，该天线可以在天线体积不增加的情况下，实现系统容量增加。

同时，该方案只需设置第一功分器和第二功分器的分路信号大小，以及控制第一移相网络和信号复用网络对分路信号移相相位大小即可，实现方便简单，系统复杂度低。

图4为本申请实施例提供另一种天线的结构示意图。

在上一个实施例中，将第一天下阵列和复用天线阵列作为整体来看，仅仅将天线阵列的部分天线阵子进行复用，并且发射第二波束的全部天线阵子与发射第一波束的部分天线阵子复用，在本申请实施例中，还可以将发射第二波束的部分天线阵子与发射第一波的部分天线阵子进行复用，形成一种新的复用方案。如图4所示，该天线可以还可以包括：第二天线阵列90和第二移相网络100。

在本申请实施中，第二功分器20将第二波束信号分成k2+n个第二波束分路信号。另外，k2个第二波束分路信号的大小和n个第二波束分路信号的大小可以根据第二波束的要求而设定。

第二移相网络100对n个第二波束分路信号进行移相处理，得到N个第二波束分路移相信号，N个第二波束移相信号的相位都不相同，n小于等于N,并且N小于M。即从整体来看，形成第二波束的天线阵子的数量小于形成第一波束的天线阵子的数量。

在本申请实施例中，当n等于N时，第二移相网络可以由至少N-1个移相位器组，当n小于N时，所述第二移相网络可以由至少N-1个移相位器和至少一个功分器级联组成，详细描述可以参考上述关于第一移相网络60的描述，在此不再赘述。

第二天线阵列90包括N个第二天线阵子，N个第二天线阵子与第一天线阵子、复用天线阵子位于一条直线上，并且第一天线阵列50和第二天线阵列100分别位于复用天线阵列40的两端。第二天线阵列90用于将移相后的N个第二波束分路移相信号发射出去。

在本申请实施例中，通过控制对第一功分器和第二功分器分的的分路信号的大小以及控制对各分路信号以及复用信号进行移相的相位大小，可以使得最终得到的第一波束和第二波束的增益、下倾角以及垂直面波束宽度都可以不相同。，进而覆盖区域不同且不重叠。因此，该天线可以在天线体积不增加的情况下，实现系统容量增加。

同时，该方案只需设置第一功分器和第二功分器的分路信号大小，以及第一移相网络、第二移相网络和信号复用网络对分路信号移相相位大小即可，实现方便简单，系统复杂度低。

图5为本申请实施例提供的一个应用实施例中天线的结构示意图。如图5所示，该天线包含有天线模块16、两个信号复用网络、四个功分器、两个第一移相网络、两个第二功分器、两个第二移相网络、两个第一射频收发单元以及两个第二射频收发单元，其中：天线模块采用双极化阵子且按照单列均匀排列的天线阵列，每个阵子之间的间距为108mm，天线阵列中包含有2个复用天线阵子、10个第一天线阵子和2个第二天线阵子，两个信号复用网络分别为主极化信号复用网络1和交叉极化信号复用网络2，两个第一移相网络分别为第一主极化移相网络5和第一交叉极化移相网络6，两个第一功分器3和4，两个第二功分器7和8，两个第二移相网络分别为第二主极化移相网络9和第二交叉极化移相网络11，两个第一射频收发单元分别为12和13，两个第二射频收发单元分别为14和15。

在本申请实施例中，第一功分器3和4都为一分七不等功分器，第二功分器7和8都为一分三不等分功分器。

主极化信号复用网络1和交叉极化信号复用网络2都由一个3DB电桥和两个移相位器组成。

第一主极化移相网络5和第一交叉极化移相网络6的结构相似，都由两层10个移相位器、1层一分二等功分器级联组成，从而具有使得第一波束具有下倾角0～12度可调特性。当第一波束的下倾角为9度时，1-12天线阵子的幅度相位特性如表1所示，表中阵子是指天线阵子，第一波束分路信号是指天线阵子上发射的第一波束分路信号。

表1

第二主极化移相网络9和第二交叉极化移相网络11的结构相似，都由两个移相位器组成，从而具有使得第二波束具有下倾角22度的特性。11-14天线阵子的幅度相位特性如表2所示，表中阵子是指天线阵子，第二波束分路信号是指天线阵子上发射的第二波束分路信号。

表2

两个第一射频收发单元12和13的发射功率均为45dBm，两个第二射频收发单元14和15的发射功率均为39dBm。

图6为现有的AAS方案对应的劈裂波束方向图。图7为现有AAS方案对应的覆盖效果图。

AAS(Active Antenna System，有源天线系统)方案通过在天线垂直维度留出更多的端口，以增加垂直维度的处理能力。

图8为本申请实施例图5提供的天线测试的波束对比图。图9为本申请实施例图5提供天线测试的覆盖效果图。

图7所示的两条曲线，表示随距离变化的接收信号强度，曲线越接近表示两个波束之间的干扰越大，SINR越低从而吞吐量越低。从图8中可见，与图7现有方案的距离与接收信号强度曲线相比，本申请实施例提供的方案在距离天线0～100米的近端区域，第一波束与第二波束之间的信号强度差异显著大于现有方案，故该区域SINR提升，系统容量也随之提升。另外，在距离天线150～500米的远端区域，第一波束与第二波束之间的信号强度差异也显著大于现有方案，故该区域SINR提升，系统容量也随之提升。

可以理解的是，本申请可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

基于上述图1提供的天线，本申请实施例还提供了一种天线信号发送方法，如图10所示，该方法可以包括：

S101：接收第一波束信号。

S102：将第一波束信号分成k1+m个第一波束分路信号。

S103：对m个第一波束分路信号进行移相处理，得到M个相位都不相同的第一波束分路信号。

S104：接收第二波束信号。

S105：将第二波束信号分成k2个第二波束分路信号。

S106：利用包含L个输入端的信号复用网络对k1个第一波束分路信号和k2个第二波束分路信号进行信号复用、移相处理得到K个相位都不相同的复用信号。

S107：发射M个第一波束分路信号，发射K个复用信号。

利用包含有M个第一天线阵子的第一天线阵列发射M个第一波束分路信号，并利用包含有与M个第一天线阵子在一条直线上分布的K个复用天线阵子的复用天线阵列发射K个复用信号，其中：k1、k2、M和K都为正整数，M大于等于1，m小于等于M，k1大于等于1，k2大于等于1，k1+k2小于等于L，L小于等于K。

M个第一波束分路信号和K个复用信号发射后形成第一波束，K个复用信号发射后形成第二波束，第一波束和第二波束的发射方向不同。

由此可见，本申请实施例提供的该天线信号发送方法，根据发射的第一波束和第二波束的要求，可以将第一波束和第二波束在发射时可以共用复用天线阵列，并且最终得到的第一波束和第二波束的增益、下倾角以及垂直面波束宽度都可以不相同。因此，该天线信号发送方法可以在天线体积不增加的情况下，实现系统容量增加。并且只需要控制第一波束和第二波束分路信号的大小，以及，控制第一波束和第二波束分路信号的移相相位大小即可，实现方便简单，系统复杂度低。

此外，在本申请其它实施例中，基于上述图2提供的天线，如图11所示，所述方法还包括：

S201：将所述第二波束信号分成n个第二波束分路信号；

S202：对n个所述第二波束分路信号分别进行移相处理，得到N个相位都不相同的第二波束分路信号；

S203：发射N个第二波束分路信号。

利用包含有与M个第一天线阵子和K个复用天线阵子在一条直线上分布的N个第二天线阵子的第二天线阵列发射N个第二波束分路信号，N个第二波束分路信号与K个复用信号发射后形成第二波束。

基于上述图1提供的天线，本申请实施例还提供了一种天线信号接收方法，如图12所示，该方法可以包括：

S301：利用复用天线阵列和第一天线阵列接收目标波束，所述复用天线阵列包含K个复用天线阵子，所述第一天线阵列包含有与K个复用天线阵子在一条直线上分布的M个第一天线阵子；

S302：对M个第一天线阵子接收的目标波束进行移相后，得到m个相位都不相同的第三波束分路信号；

S303：对K个复用天线阵子接收的目标波束进行信号分离、移相后，得到k1个第三波束分路信号和k2个第四波束分路信号；

S304：将m+k1个第三波束分路信号合成得到第三波束信号，或者，将k2个第四波束分路信号合成为第四波束信号。

此外，在本申请其它实施例中，基于图2提供的天线，如图13所示，所述方法还可以包括：

S401：利用第二天线阵列接收目标波束，所述第二天线阵列包含有与K个复用天线阵子、M个第一天线阵子在一条直线上分布的N个第二天线阵子；

S402：对N个第二天线阵子接收的目标波束进行移相后，得到n个相位都不相同的第四波束分路信号；

S403：将n+k2个第四波束分路信号合成为第四波束信号。

通过以上的方法实施例的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：只读存储器（ROK）、随机存取存储器（RAK）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种天线，其特征在于，包括：第一功分器、第二功分器、第一移相网络、信号复用网络、第一天线阵列和复用天线阵列，其中，

所述第一功分器接收第一波束信号，并将所述第一波束信号分成k1+m个第一波束分路信号，所述第二功分器接收第二波束信号，并将所述第二波束信号分成k2个第二波束分路信号；

所述第一移相网络对m个所述第一波束分路信号进行移相处理，得到M个相位都不相同的第一波束分路移相信号；

所述信号复用网络包含L个输入端，其中L1个输入端接收k1个所述第一波束分路信号，L2个输入端接收k2个所述第二波束分路信号，所述信号复用网络对k1个所述第一波束分路信号和k2个所述第二波束分路信号进行信号复用、移相处理得到K个相位都不相同的复用信号，每个复用信号内都包含有所述第一波束分路信号和所述第二波束分路信号；

所述第一天线阵列包括M个第一天线阵子，所述复用天线阵列包括K个复用天线阵子；M个所述第一天线阵子用于发射M个所述第一波束分路信号，K个所述复用天线阵子用于发射K个所述复用信号，并且M个所述第一波束分路移相信号和K个所述复用信号发射后形成第一波束，K个所述复用信号发射后形成第二波束，所述第一波束和所述第二波束的发射方向不同；

其中，k1、k2、M和K都为正整数，并且M大于等于1，m小于等于M，k1大于等于1，k2大于等于1，L1+L2小于等于L，L小于等于K。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，M个所述第一天线阵子与K个所述复用天线阵子位于一条直线上。

3.根据权利要求1或2所述的天线，其特征在于，所述信号复用网络包括多个移相位器和一个3DB电桥组成的巴特勒矩阵，其中，

所述巴特勒矩阵用于对k1个所述第一波束分路信号和k2个所述第二波束分路信号进行信号复用处理，得到K复用信号；

多个所述移相位器设置在所述巴特勒矩阵的输入端和/或输出端，用于对所述第一波束分路信号、所述第二波束分路信号和/或所述复用信号进行移相。

4.根据权利要求1或2所述的天线，其特征在于，当m等于M时，所述第一移相网络包括至少M-1个移相位器；

当m小于M时，所述第一移相网络包括：至少M-1个移相位器和至少一个功分器。

5.一种天线，其特征在于，包括：第一功分器、第二功分器、第一移相网络、信号复用网络、第一天线阵列和复用天线阵列，其中，

所述第一功分器接收第一波束信号，并将所述第一波束信号分成k1+m个第一波束分路信号，所述第二功分器用于将第二波束信号分成k2+n个第二波束分路信号；

所述第一移相网络对m个所述第一波束分路信号进行移相处理，得到M个相位都不相同的第一波束分路移相信号；

所述信号复用网络包含L个输入端，其中L1个输入端接收k1个所述第一波束分路信号，L2个输入端接收k2个所述第二波束分路信号，所述信号复用网络对k1个所述第一波束分路信号和k2个所述第二波束分路信号进行信号复用、移相处理得到K个相位都不相同的复用信号，每个复用信号内都包含有所述第一波束分路信号和所述第二波束分路信号；

所述第一天线阵列包括M个第一天线阵子，所述复用天线阵列包括K个复用天线阵子；M个所述第一天线阵子用于发射M个所述第一波束分路信号，K个所述复用天线阵子用于发射K个所述复用信号，并且M个所述第一波束分路移相信号和K个所述复用信号发射后形成第一波束，K个所述复用信号发射后形成第二波束，所述第一波束和所述第二波束的发射方向不同；

其中，k1、k2、M和K都为正整数，并且M大于等于1，m小于等于M，k1大于等于1，k2大于等于1，L1+L2小于等于L，L小于等于K；

所述天线还包括：第二移相网络和第二天线阵列，其中，

所述第二移相网络对n个所述第二波束分路信号分别进行移相处理，得到N个相位都不相同的第二波束分路移相信号，n小于等于N，N小于M；

所述第二天线阵列包括N个第二天线阵子，K个复用天线阵子呈直线排列，N个第二天线阵子与M个第一天线阵子分别位于K个复用天线阵子的两端，N个所述第二天线阵子用于发射N个所述第二波束分路信号，并且N个所述第二波束分路信号和K个所述复用信号发射后形成第二波束。

6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，N个所述第二天线阵子、M个所述第一天线阵子和K个所述复用天线阵子位于一条直线上。

7.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，当n等于N时，所述第二移相网络包括：至少N-1个移相位器；

当n小于N时，所述第二移相网络包括：至少N-1个移相位器和至少一个功分器。

8.一种天线信号发送方法，其特征在于，包括：

分别接收第一波束信号和第二波束信号；

将所述第一波束信号分成k1+m个第一波束分路信号；

将所述第二波束信号分成k2个第二波束分路信号；

对m个所述第一波束分路信号进行移相处理，得到M个相位都不相同的第一波束分路信号；

利用包含L个输入端的信号复用网络对k1个所述第一波束分路信号和k2个所述第二波束分路信号进行信号复用、移相处理得到K个相位都不相同的复用信号；

利用包含有M个第一天线阵子的第一天线阵列发射M个所述第一波束分路信号；

利用包含有与M个所述第一天线阵子在一条直线上分布的K个复用天线阵子的复用天线阵列发射K个所述复用信号；

M个所述第一波束分路信号和K个所述复用信号发射后形成第一波束，K个所述复用信号发射后形成第二波束，所述第一波束和所述第二波束的发射方向不同，并且k1、k2、M和K都为正整数，M大于等于1，m小于等于M，k1大于等于1，k2大于等于1，k1+k2小于等于L，L小于等于K。

9.一种天线信号发送方法，其特征在于，包括：

分别接收第一波束信号和第二波束信号；

将所述第一波束信号分成k1+m个第一波束分路信号；

将所述第二波束信号分成k2+n个第二波束分路信号；

对m个所述第一波束分路信号进行移相处理，得到M个相位都不相同的第一波束分路信号；

利用包含L个输入端的信号复用网络对k1个所述第一波束分路信号和k2个所述第二波束分路信号进行信号复用、移相处理得到K个相位都不相同的复用信号；

利用包含有M个第一天线阵子的第一天线阵列发射M个所述第一波束分路信号；

利用包含有与M个所述第一天线阵子在一条直线上分布的K个复用天线阵子的复用天线阵列发射K个所述复用信号；

M个所述第一波束分路信号和K个所述复用信号发射后形成第一波束，K个所述复用信号发射后形成第二波束，所述第一波束和所述第二波束的发射方向不同，并且k1、k2、M和K都为正整数，M大于等于1，m小于等于M，k1大于等于1，k2大于等于1，k1+k2小于等于L，L小于等于K；

对n个所述第二波束分路信号分别进行移相处理，得到N个相位都不相同的第二波束分路信号；

利用包含有与M个所述第一天线阵子和K个所述复用天线阵子在一条直线上分布的N个第二天线阵子的第二天线阵列发射N个所述第二波束分路信号，N个所述第二波束分路信号与K个所述复用信号发射后形成第二波束。

10.一种天线接收方法，其特征在于，包括：

利用复用天线阵列和第一天线阵列接收目标波束，所述复用天线阵列包含K个复用天线阵子，所述第一天线阵列包含有与K个复用天线阵子在一条直线上分布的M个第一天线阵子；

对M个所述第一天线阵子接收的所述目标波束进行移相后，得到m个相位都不相同的第三波束分路信号；

对K个所述复用天线阵子接收的所述目标波束进行信号分离、移相后，得到k1个第三波束分路信号和k2个第四波束分路信号；

将m+k1个所述第三波束分路信号合成得到第三波束信号，或者，将k2个所述第四波束分路信号合成为第四波束信号。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

利用第二天线阵列接收所述目标波束，所述第二天线阵列包含有与K个所述复用天线阵子、M个所述第一天线阵子在一条直线上分布的N个第二天线阵子；

对N个所述第二天线阵子接收的所述目标波束进行移相后，得到n个相位都不相同的第四波束分路信号；

将n+k2个所述第四波束分路信号合成为第四波束信号。