CN104145373A - 一种阵列天线、配置方法及通信系统 - Google Patents

一种阵列天线、配置方法及通信系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种阵列天线、配置方法及通信系统，涉及通信领域，能够实现阵列天线中波束的角度的任意调节。该阵列天线包括：天线本体，该天线本体为多波束天线、无栅瓣的单波束天线和有栅瓣的单波束天线中的任意一种，该天线本体以该天线本体为中心发射或接收波束集，该波束集包括至少一条波束；平面反射板，用于反射该天线本体发射或接收的该波束集；调节单元，该调节单元与该天线本体和该平面反射板中的至少一个连接，用于调节该平面反射板与该天线本体的波束集的相对位置，使该天线本体的波束集能够通过该平面反射板的反射后沿任意方向发射或接收。该阵列天线、配置方法及通信系统用于阵列天线的通信。

Description

一种阵列天线、 配置方法及通信系统
技术领域
本发明涉及通信领域， 尤其涉及一种阵列天线、 配置方法及通 信系统。
背景技术
阵列天线是由两个或两个以上的单个天线按照一定的空间排列 组成的天线。 阵列天线包括： 多波束天线、 无栅瓣的单波束天线和 有栅瓣的单波束天线。 其中， 所述多波束天线是利用移相控制在阵 列天线上人为产生多个期望波束指向的天线， 所述有栅瓣的单波束 天线的栅瓣为在阵列天线上产生可调单波束时， 由于物理参数的限 制在其他方向上生成镜像波束， 该栅瓣会在非期望方向上泄露能量。
现有技术中， 由于阵列天线的波束都是以天线为中心发射或接 收的， 因此阵列天线的波束发射的角度受到该阵列天线自身结构的 限制， 阵列天线中波束的角度无法任意调节。
发明内容
本发明的实施例提供一种阵列天线、 配置方法及通信系统， 能 够实现阵列天线中波束的角度的任意调节。
为达到上述目 的， 本发明的实施例釆用如下技术方案：
一方面， 提供一种阵列天线， 包括：
天线本体， 所述天线本体为多波束天线、 无栅瓣的单波束天线 和有栅瓣的单波束天线中的任意一种， 所述天线本体以所述天线本 体为中心发射或接收波束集， 所述波束集包括至少一条波束。
平面反射板，用于反射所述天线本体发射或接收的所述波束集。 调节单元， 所述调节单元与所述天线本体和所述平面反射板中 的至少一个连接， 用于调节所述平面反射板与所述天线本体的波束 集的相对位置， 使所述天线本体的波束集能够通过所述平面反射板 的反射后沿任意方向发射或接收。
所述调节单元用于调节所述平面反射板与所述天线本体的波束 集的相对位置， 使所述天线本体的波束集能够通过所述平面反射板 的反射后平行发射或接收。
所述调节单元包括第一调节子单元， 所述第一调节子单元与所 述天线本体连接， 所述第一调节子单元用于在所述平面反射板位置 固定时， 通过调节所述阵列天线本体的波束集的位置， 使所述天线 所述调节单元包括第二调节子单元， 所述第二调节子单元与所 述平面反射板连接， 所述第二调节子单元用于在所述天线本体位置 固定时， 通过调节所述平面反射板的位置， 使所述天线本体的波束 所述调节单元包括第三调节子单元， 所述第三调节子单元与所 述平面反射板及所述天线本体同时连接， 所述第三调节单元用于在 所述天线本体的波束集中波束数量或位置改变时， 通过调节所述平 面反射板的位置， 使所述天线本体的波束集能够通过所述平面反射 板的反射后平行发射或接收。
所述第二调节子单元为铰链、 合页和电动马达中的任意一种。 当所述天线本体为所述多波束天线时， 所述平面反射板的个数 大于等于所述天线本体的波束个数。
当所述天线本体为所述有栅瓣的单波束天线时， 所述平面反射 板的个数大于等于所述天线本体中的所述栅瓣个数与所述单波束之 和。
一方面， 提供一种阵列天线配置方法， 所述天线配置方法应用 于多波束天线， 包括： 调节平面反射板与所述多波束天线的波束集 的相对位置， 使所述多波束天线的波束集能够通过所述平面反射板 的反射后平行发射或接收； 所述平面反射板的个数大于等于所述天 线本体的波束个数。
一方面， 提供另一种阵列天线配置方法， 所述天线配置方法应 用于有栅瓣的单波束天线， 包括： 调节平面反射板与所述有栅瓣的 单波束天线的波束集的相对位置， 使所述有栅瓣的单波束天线的波 反射板的个数大于等于所述天线本体的波束个数。
一方面， 提供一种通信系统， 包括：
至少一个阵列天线， 所述阵列天线包括： 天线本体、 平面反射 板及调节单元。 所述天线本体为多波束天线、 无栅瓣的单波束天线 和有栅瓣的单波束天线中的任意一种， 所述天线本体以所述天线本 体为中心发射或接收波束集， 所述波束集包括至少一条波束； 所述 平面反射板用于反射所述天线本体发射或接收的所述波束集； 所述 调节单元与所述天线本体和所述平面反射板中的至少一个连接， 用 于调节所述平面反射板与所述天线本体的波束集的相对位置， 使所 述天线本体的波束集能够通过所述平面反射板的反射后沿任意方向 发射或接收。
所述通信系统还包括： 发送天线和接收天线， 所述发送天线和 接收天线均为所述阵列天线。
本发明实施例提供一种阵列天线、 配置方法及通信系统， 所述 阵列天线包括： 天线本体， 该天线本体为多波束天线、 无栅瓣的单 波束天线和有栅瓣的单波束天线中的任意一种， 该天线本体以该天 线本体为中心发射或接收波束集， 该波束集包括至少一条波束； 平 面反射板， 用于反射该天线本体发射或接收的该波束集； 调节单元， 该调节单元与该天线本体和该平面反射板中的至少一个连接， 用于 调节该平面反射板与该天线本体的波束集的相对位置， 使该天线本 体的波束集能够通过该平面反射板的反射后沿任意方向发射或接 收。 这样一来， 通过调节单元调节所述平面反射板和所述天线本体 的波束集的相对位置， 使得阵列天线中的波束能够沿任意方向发射 或接收， 实现了阵列天线中波束的角度的任意调节。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于 本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以 根据这些附图获得其他的附图。
图 1 为本发明实施例提供的一种阵列天线结构示意图；
图 2为本发明实施例提供的一种通信系统结构示意图；
图 3为本发明实施例图 2 提供的阵列天线结构的部分示意图； 图 4为本发明实施例提供的另一种阵列天线结构示意图； 图 5为本发明实施例提供的另一种通信系统结构示意图； 图 6为本发明实施例提供的再一种通信系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术 方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明 一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本 领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种阵列天线 10 , 如图 1 所示， 包括： 天线本体 101 , 所述天线本体 101 为多波束天线、 无栅瓣的单 波束天线和有栅瓣的单波束天线中的任意一种， 所述天线本体 101 以所述天线本体 101 为中心发射或接收波束集， 所述波束集包括至 少一条波束。
平面反射板 102 , 用于反射所述天线本体 101 发射或接收的所 述波束集。 所述平面反射板 102可以为一个或多个。
调节单元 103 , 所述调节单元 103 与所述天线本体 101 和所述 平面反射板 102 中的至少一个连接， 用于调节所述平面反射板 102 与所述天线本体 101 的波束集的相对位置， 使所述天线本体 101 的 波束集能够通过所述平面反射板 102 的反射后沿任意方向发射或接 收。
这样一来， 通过调节单元调节所述平面反射板和所述天线本体 的波束集的相对位置， 使得阵列天线中的波束能够沿任意方向发射 或接收， 实现了阵列天线中波束的角度的任意调节。 制， 在实际应用中， 平面反射板上靠近所述天线本体一侧的反射面 可以覆盖一层铝或铜等电磁损耗性能较小的材质， 使得每个反射面 平坦光滑， 没有突起或凹坑。
特别的， 所述调节单元用于调节所述平面反射板与所述天线本 体的波束集的相对位置， 使所述天线本体的波束集能够通过所述平 面反射板的反射后平行发射或接收。
现有技术中， 需要中继节点来进行两个多波束天线间的波束对 接， 以实现多波束天线的点对点通信， 本发明实施例中， 在天线本 体为多波束天线时， 通过调节单元调节所述平面反射板和所述天线 本体的波束集的相对位置， 使得阵列天线中多个不同指向的波束同 时直接由发送端发送至同一接收端， 实现了阵列天线的各个波束平 行发射或接收， 无需中继节点来进行两个多波束天线间的波束对接， 因此能够实现多波束天线点对点的直接通信。 在天线本体为有栅瓣 的单波束天线时， 通过调节单元调节所述平面反射板和所述天线本 体的波束集的相对位置， 使得阵列天线中多个不同指向的波束同时 直接由发送端发送至同一接收端， 实现了有栅瓣的单波束天线的各 个栅瓣与可调单波束沿同一方向发送或接收， 避免了能量在非期望 方向上的泄露， 从而减少栅瓣辐射带来的能量损失。
具体的， 所述调节单元可以包括第一调节子单元， 所述第一调 节子单元与所述天线本体连接， 所述第一调节子单元用于在所述平 面反射板位置固定时， 通过调节所述阵列天线本体的波束集的位置， 射或接收。 特别的， 在实际应用中， 对所述波束集的位置的调节可 以人工完成。
所述调节单元还可以包括第二调节子单元， 所述第二调节子单 元与所述平面反射板连接， 所述第二调节子单元用于在所述天线本 体位置固定时， 通过调节所述平面反射板的位置， 使所述天线本体 第二调节子单元为铰链、 合页和电动马达中的任意一种， 在实际应 用中， 该第二调节子单元为一个或多个， 当第二调节子单元为铰链 或合页时， 可以在每个相邻的平面反射板之间设置铰链或合页来调 节平面反射板的角度， 从而调节所述平面反射板的位置， 当第二调 节子单元为电动马达时， 所述电动马达可以分别和每个平面反射板 连接， 带动所述每个平面反射板的位置改变。
所述调节单元包括第三调节子单元， 所述第三调节子单元与所 述平面反射板及所述天线本体同时连接， 所述第三调节子单元用于 在所述天线本体的波束集中波束数量或位置改变时， 通过调节所述 平面反射板的位置， 使所述天线本体的波束集能够通过所述平面反 射板的反射后平行发射或接收。 特别的， 所述第三调节子单元可以 对所述天线本体的波束集中波束数量或位置进行调节。
需要说明的是， 当所述天线本体为多波束天线时， 所述平面反 射板的个数大于等于所述天线本体的波束个数； 当所述天线本体为 无栅瓣的单波束天线时， 对平面反射板的数量没有要求； 当所述天 线本体为所述有栅瓣的单波束阵列天线时， 所述平面反射板的个数 大于等于所述天线本体中的所述栅瓣个数与所述单波束之和。
示例的， 如图 2 所示， 在一个通信系统中， 存在发送天线 20a 和接收天线 20b ,所述发送天线 20a和接收天线 20b均为本发明实施 例提供的阵列天线。 所述发送天线 20a包括： 第一天线本体 201 a , 所述第一天线本体 201 a是具有两个波束的天线， 所述第一天线本体 201 a以所述第一天线本体 201 a为中心向外发射第一波束集 201 1 a , 所述第一波束集 201 1 a 包括两条波束； 第一平面反射板 202a , 用于 反射所述第一天线本体 201 a发射的第一波束集 201 1 a; 第一调节单 元 （ 图 2 未标示）， 所述第一调节单元与所述第一天线本体 201 a和 所述第一平面反射板 202a中的至少一个连接， 用于调节所述第一平 面反射板 202a与所述第一天线本体 201 a的第一波束集 201 1 a的相 对位置， 使所述第一天线本体 201 a的所述第一波束集 201 1 a能够通 过所述第一平面反射板 202a的反射后平行发射。 所述第一调节单元 可以为第一调节子单元、 第二调节子单元或第三调节子单元。 通过 调节第一平面反射板 202a 至如图 2 所示的位置， 使得第一波束集 2011a中的波束 X和 Y可以沿同一方向平行射出。 所述第一平面反 射板 202a 的个数可以大于等于第一天线本体 201a 的第一波束集 2011a的个数， 在本实施例中， 第一平面反射板 202a的个数等于第 一天线本体 201a的第一波束集 2011a的个数。
所述接收天线 20b 包括： 第二天线本体 201b, 所述第二天线本 体 201b接收两个波束， 所述第二天线本体 201b 以所述第二天线本 体 201b为中心接收第二波束集 2011b, 所述第二波束集 201 lb 包括 两条波束； 第二平面反射板 202b, 用于反射所述第二天线本体 201b 接收的第二波束集 2011b; 第二调节单元 （ 图 2未标示）， 所述第二 调节单元与所述第二天线本体 201b和所述第二平面反射板 202b 中 的至少一个连接， 用于调节所述第二平面反射板 202b与所述第二天 线本体 201b的第二波束集 2011b的相对位置， 使所述第二天线本体 201b 的所述第二波束集 2011b 能够通过所述第二平面反射板 202b 的反射后平行发射。 所述第二调节单元可以为第一调节子单元、 第 二调节子单元或第三调节子单元。 通过调节第二平面反射板 202b至 如图 2 所示的位置， 使得第二波束集 2011b接收沿同一方向平行发 送来的波束 W和 Z。所述第二平面反射板 202b的个数可以大于等于 第二天线本体 201b的第二波束集 2011b的个数， 在本实施例中， 所 述第二平面反射板 202b 的个数等于第二天线本体 201b 的第二波束 2011b的个数。 特别的， 在该通信系统中， 波束 X和波束 W可以为 同一束波束， 波束 Y和波束 Z可以为同一束波束。
具体的， 以波束 X为例， 当发送天线 20a的波束 X从第一天线 本体 201a射出， 经过第一平面反射板 202a反射沿图 2所示 h方向 射向接收天线 20b, 接收天线 20b 的第二天线本体 201b可以沿图 2 所示 h方向接收该波束 X ,该波束 X经第二平面反射板 202b反射后 以波束 W的形式发送至第二天线本体 201b, 第二天线本体 201b对 该波束 W进行相应的接收。
特别的，为了保证使天线本体的所有波束沿同一方向平行射出， 或天线本体接收沿同一方向平行发送的所有波束， 如图 3 所示， 图 3 为图 2 中发送天线 20a的部分示意图， 所述第一平面反射板 202a 与所述第一波束 201 1 a 存在角度"满足 0 ° < "< 180 ° , 所述波束 X 与第一天线本体 201 a 的法线方向存在角度 满足 2"+ = 18()° , 使经 第一平面反射板 202a 反射后的波束沿平行所述第一天线本体 201 a 的法线方向射出。 图 2 中的波束 Y、 波束 W和波束 Ζ与天线本体的 角度关系可以参照图 3 中的解释， 本发明对此不再赘述。
进一步的， 图 4 中天线本体 401 为 3 波束的阵列天线， 平面反 射板 402共 4个， 第三调节单元 （ 图 4未标示）， 所述第三调节单元 与所述天线本体 401 和所述平面反射板 402 中的至少一个连接， 用 于调节所述平面反射板 402与所述天线本体 401 的 3 个波束的相对 位置， 使所述天线本体 401 的所述 3 个波束能够通过所述平面反射 板 402 的反射后平行发射。 所述第三调节单元可以为第一调节子单 元、 第二调节子单元或第三调节子单元。 该实施例中， 所述平面反 射板 402分另 为 402a , 402b , 402c和 402d , 天线本体 401发射波 束 0 , 波束 P和波束 Q , 波束 0经平面反射板 402a反射， 波束 P经 平面反射板 402b反射， 波束 Q经平面反射板 402c反射， 经反射后 的波束 0 , 波束 P和波束 Q平行且沿同一方向射出， 在该阵列天线 40 中平面反射板 402d未使用， 若天线本体 401 为 4 波束天线， 则 平面反射板 402d可以相应的使用。 需要说明的是， 在实际应用中， 阵列天线的波束个数和平面反射板的个数可以根据具体情况进行相 应的调整， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范 围内， 可轻易想到变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内， 本发明对此不再赘述。
现有技术中， 由于多波束天线中不同指向的波束都是以天线为 中心向外发射的， 多个不同指向的波束无法实现平行发射或接收， 而本发明实施例提供的阵列天线， 通过调节单元对波束集和平面反 射板相对位置的调节， 可以使天线本体的所有波束沿同一方向平行 射出， 或天线本体接收沿同一方向平行发送的所有波束， 这样一来， 在图 2 所示的通信系统中， 发送天线和接收天线的相应波束可以进 行对准， 建立直接的波束通道， 因此可以实现多波束天线点对点的 直接通信， 同 时实现 LOS-MIMO(Line of Sight -Multiple Input Multiple Output , 通信视距多 入多 出）的分集和复用 ， 其中 ， LOS-MIMO的复用是指在 MIMO的多个发送通道上使用相同频率发 射不同 内容的信号， 可以提高频谱利用率， 提升通信系统容量。 LOS-MIMO的分集是指在 MIMO的多个发送通道上发射相同内容的 信号， 分集既可以在相同的传输距离下提高链路可靠性， 也可以在 不降低可靠性的条件下增大链路传输距离。
特别的， 当所述天线本体为多波束天线时， 也可以实现点对多 点的通信， 如图 5所示， 平面反射板 502的数量与波束集 501 1 的个 数没有限制关系， 同一时刻可以有多个平面反射板 502 工作， 示例 的， 所述阵列天线可以包括： 天线本体 501 , 所述天线本体 501 以 所述天线本体 501 为中心发射 3 个波束； 平面反射板 502 , 用于反 射所述天线本体 501 发射的 3个波束； 第一调节子单元 （ 图 5 未标 示）， 所述第一调节子单元与所述天线本体 501连接， 所述第一调节 子单元用于在所述平面反射板 502 位置固定时， 通过调节所述天线 本体 501 的 3个波束的位置， 使所述天线本体 501 的 3个波束能够 通过所述平面反射板 502 的反射后平行发射。 如图 5 所示， 阵列天 线 501 的 3个波束经过平面反射板 502的反射后， 将该 3个不同的 波束发射至处于不同位置的天线 m、 天线 n和天线 w , 实现了多波 束点对多点的通信。 特别的， 该 3 个波束可以携带相同的信息至天 线 m、 天线 n和天线 w , 实现广播通信， 也可各自携带不同的信息 至天线 m、 天线 n和天线 w , 实现点对多点的独立通信。 需要说明 的是， 本发明实施例对所述天线 m、 天线 n和天线 w的天线类型不 做限制， 所述天线 m、 天线 n和天线 w可以为多波束天线、 单波束 天线或与发送天线相同类型的天线等， 示例的， 本发明实施例将所 述天线 m设置为多波束天线， 将所述天线 n设置为单波束天线， 将 所述天线 w设置为与发送天线相同类型的天线即阵列天线 501。 示例的， 当所述天线本体为有栅瓣的单波束天线时， 该阵列天 线的配置方式可以参考图 2 , 所述平面反射板的个数大于等于所述 天线本体中的所述栅瓣个数与所述单波束之和， 由于带有栅瓣的单 波束天线中单波束的个数为 1 , 因此所述平面反射板的个数大于等 于所述天线本体中的所述栅瓣个数加 1 , 需要说明的是， 带有栅瓣 的单波束天线中的单波束也称主波束。 在本实施例中， 调节单元为 第二调节子单元（ 图 2 中未标示）， 所述第二调节子单元与所述平面 反射板连接， 所述第二调节子单元用于在所述天线本体位置固定时， 通过调节所述平面反射板的位置， 使所述天线本体的波束集能够通 过所述平面反射板的反射后平行发射或接收。 由于带有栅瓣的单波 束天线 中 各波束携 带的信号 内 容是相 同 的 ， 因 此可以 实现 LO S-MIMO 点对点的分集传输。 本实施例中带有栅瓣的单波束天线 中各波束指的是栅瓣与单波束组成的多波束。 该有栅瓣的单波束天 线中平面反射板的调节可以釆用相应的镜像天线作为参照系， 如图 2所示， 第一天线 201 c和第二天线 201 d为第一天线本体 201 a以第 一平面反射板 202a为镜像面生成的镜像天线， 第三天线 201 e和第 四天线 201 f为第二天线本体 201 b以第二平面反射板 202b生成的镜 像天线， 其中， 镜像天线的个数可以与平面反射板的个数相等， 所 述镜像天线为虚拟天线。 从图 3 可以看出， 第一天线 201 c为第一天 线本体 201 a以第一平面反射板 202a中平面反射板 1为镜像面生成的 镜像天线， 若第一天线 201 c存在实际的波束源， 则该波束源反射的 波束可以沿方向 h直线传播， 因此第一天线 201 c可以看作第一天线 本体 201 a 的等效波束源， 在对平面反射板 位置进行调节时， 将该 第一天线 201 c 作为平面反射板 位置的参照系， 计算得出要调节的 平面反射板与天线本体波束间的角度， 可以使得调节过程更为简单， 方便。 同理， 图 2 中其他平面反射板的调节也可以釆用相应的镜像 天线作为参照系， 本发明对此不再赘述。
特别的， 所述通信系统中的发送天线和接收天线可以为单波束 天线， 如图 6 所示， 该通信系统中， 存在发送天线 60a和接收天线 60b, 所述发送天线 60a和接收天线 60b均为本发明实施例提供的阵 列天线。 所述发送天线 60a包括： 第三天线本体 601a, 所述第三天 线本体 601a 是无栅瓣的单个波束的天线， 所述第三天线本体 601a 以所述第三天线本体 601a为中心向外发射第三波束 6011a; 第三平 面反射板 602a, 用于反射所述第三天线本体 601a 发射的波束 6011a ； 第一调节子单元 （ 图 6中未标示；)， 所述第一调节子单元与 所述第三平面反射板 602a连接， 所述第一调节子单元用于在所述第 三天线本体 601a 位置固定时， 通过调节所述第三平面反射板 602a 的位置， 使所述第三天线本体 601a的波束能够通过所述第三平面反 射板 602a 的反射后平行发射。 所述第一调节子单元调节第三波束 6011a 与第三平面反射板 602a 角度可以以相应的镜像天线为参照 系。其中，发送天线 60a中的第三平面反射板 602a的个数不受限制， 所述第一调节子单元对第三平面反射板 602a的位置调节需要保证第 三天线本体 601a发射与第三平面反射板 602a之间不受其他遮挡物 的遮挡， 同时， 第三平面反射板 602a对第三波束 6011a角度的调节 可以以相应的镜像天线 601 c为参照系。
所述接收天线 60b 包括： 第四天线本体 601b, 所述第四天线本 体 601b是无栅瓣单个波束的天线， 所述第四天线本体 601b 以所述 第四天线本体 601b 为中心接收第四波束 6011b; 第四平面反射板 602b, 用于反射所述第四天线本体 601b 接收的波束 6011b ； 第一 调节子单元（ 图 6 中未标示）， 所述第一调节子单元与所述第四平面 反射板 602b 连接， 所述第一调节子单元用于在所述第四天线本体 601b 位置固定时， 通过调节所述第四平面反射板 602b 的位置， 使 所述第四天线本体 601b 能够平行接收通过所述第四平面反射板 602b 反射后的第四波束 6011b。 所述第一调节子单元调节第四波束 6011b 与第四平面反射板 602b 角度可以以相应的镜像天线为参照 系。
这样一来， 通过调节单元调节所述平面反射板和所述天线本体 的波束集的相对位置， 使得阵列天线中的波束能够沿任意方向发射 或接收， 实现了阵列天线中波束的角度的任意调节。
实际应用中， 根据产生的波束类型， 所述阵列天线可以分为只 产生有栅瓣的单波束的天线和既能产生单波束又能产生多波束的天 线。 上述两种类型的阵列天线具有不同的物理结构。 通过上述阵列 天线天线的配置方法， 能够实现这两种类型的阵列天线的各个波束 的平行发射或接收。 本发明实施例提供一种阵列天线配置方法， 所述天线配置方法 应用于多波束天线， 包括：
调节平面反射板与所述多波束天线的波束集的相对位置， 使所 或接收； 所述平面反射板的个数大于等于所述天线本体的波束个数。
这样一来， 通过调节平面反射板与所述多波束天线的波束集的 相对位置， 使所述多波束天线的波束集能够通过所述平面反射板的 反射后平行发射或接收， 实现了阵列天线的各个波束平行发射或接 收。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁， 此处描述的方法中具体的阵列天线的配置过程及方法， 可以参考前 述阵列天线实施例中的对应过程， 在此不再赘述。 本发明实施例提供另一种阵列天线配置方法， 所述天线配置方 法应用于有栅瓣的单波束天线包括：
调节平面反射板与所述有栅瓣的单波束天线的波束集的相对位 置， 使所述有栅瓣的单波束天线的波束集能够通过所述平面反射板 的反射后平行发射或接收； 所述平面反射板的个数大于等于所述天 线本体的波束个数。
这样一来， 调节平面反射板与所述有栅瓣的单波束天线的波束 集的相对位置， 使所述有栅瓣的单波束天线的波束集能够通过所述 平面反射板的反射后平行发射或接收， 实现了阵列天线的各个波束 平行发射或接收。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁， 此处描述的方法中具体的阵列天线的配置过程及方法， 可以参考前 述阵列天线实施例中的对应过程， 在此不再赘述。 本发明实施例提供一种通信系统， 包括： 至少一个阵列天线， 所述阵列天线包括： 天线本体、 平面反射板及调节单元， 所述天线 本体为多波束天线、 无栅瓣的单波束天线和有栅瓣的单波束天线中 的任意一种， 所述天线本体以所述天线本体为中心发射或接收波束 集， 所述波束集包括至少一条波束； 所述平面反射板用于反射所述 天线本体发射或接收的所述波束集； 所述调节单元与所述天线本体 和所述平面反射板中的至少一个连接， 用于调节所述平面反射板与 所述天线本体的波束集的相对位置， 使所述天线本体的波束集能够 通过所述平面反射板的反射后沿任意方向发射或接收。 所述通信系 统还包括： 发送天线和接收天线， 所述发送天线和接收天线可以均 为所述阵列天线。
这样一来， 由于该通信系统的阵列天线中的调节单元与所述天 线本体和所述平面反射板中的至少一个连接， 可以调节所述平面反 射板与所述天线本体的波束集的相对位置， 使得阵列天线中的波束 能够沿任意方向发射或接收， 实现了阵列天线中波束的角度的任意 调节。
需要说明的是， 所述通信系统可以包括： 发送天线和接收天线。 在该通信系统中， 发送天线和接收天线的波束配置通常相同， 即发 送天线发送和接收天线接收的波束个数是相等的， 但在实际应用中 只需满足接收天线的波束数大于发送天线的波束数即可。 特别的， 当发送天线的天线主体为带有栅瓣的单波束阵列天线时， 由于带有 栅瓣的单波束阵列天线的波束配置为单波束加栅瓣， 因此接收天线 的波束数可以小于发送天线波束数。
需要说明的是， 接收天线的种类可以和发送天线相同， 也可以 和发送天线不同， 示例的， 如图 5 所示的通信系统， 所述通信系统 包括发送天线和接收天线， 所述通信系统的发送天线为多波束天线， 所述多波束天线包括天线本体 501、 平面反射板 502 及第一调节子 单元（ 图 5未标示）； 所述第一调节子单元与所述天线本体 501连接， 所述第一调节子单元用于在所述平面反射板 502 位置固定时， 通过 调节所述天线本体 501 的 3 个波束的位置， 使所述天线本体 501 的 3 个波束能够通过所述平面反射板 502 的反射后平行发射。 所述第 一调节子单元还可用于通过调节所述天线本体 501 的 3 个波束的位 置， 使所述天线本体 501 的 3个波束经过平面反射板 502 的反射后 发送到不同区域， 使得处于不同位置的天线 m、 天线 n和天线 w能 够分别接收到平面反射板反射后的 3 个波束。 所述天线 m、 天线 n 和天线 w可以为多波束天线、 单波束天线或与发送天线相同类型的 天线等， 示例的， 本发明实施例将所述天线 m设置为多波束天线， 将所述天线 n设置为单波束天线， 将所述天线 w设置为与发送天线 相同类型的天线即阵列天线 501。
示例的， 所述发送天线和接收天线均为所述阵列天线， 如图 2 或图 6 所示， 该通信系统中各个阵列天线的配置可以参考本发明实 施例中图 2或图 6所对应的解释， 在此不 #丈详述。
本发明实施例提供一种阵列天线、 配置方式及通信系统， 该通 信系统的阵列天线包括天线本体、 平面反射板及调节单元。 所述调 节单元可以调节所述平面反射板和所述天线本体的波束集的相对位 置， 使得阵列天线中的波束能够沿任意方向发射或接收， 实现了阵 列天线中波束的角度的任意调节。
以上所述， 仅为本发明的具体实施方式， 但本发明的保护范围 并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技 术范围内， 可轻易想到变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围 之内。 因此， 本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

  1. 权 利 要 求 书
    1、 一种阵列天线， 其特征在于， 包括：
    天线本体， 所述天线本体为多波束天线、 无栅瓣的单波束天线和 有栅瓣的单波束天线中的任意一种， 所述天线本体以所述天线本体为 中心发射或接收波束集， 所述波束集包括至少一条波束；
    平面反射板， 用于反射所述天线本体发射或接收的所述波束集； 调节单元，所述调节单元与所述天线本体和所述平面反射板中的 相对位置， 使所述天线本体的波束集能够通过所述平面反射板的反射 后沿任意方向发射或接收。
  2. 2、 根据权利要求 1 所述的阵列天线， 其特征在于， 所述调节单
    或接收。
  3. 3、 根据权利要求 2所述的阵列天线， 其特征在于， 所述调节单 元包括第一调节子单元， 所述第一调节子单元与所述天线本体连接， 所述第一调节子单元用于在所述平面反射板位置固定时， 通过调节所 述阵列天线本体的波束集的位置， 使所述天线本体的波束集能够通过
  4. 4、 根据权利要求 2所述的阵列天线， 其特征在于， 所述调节单 元包括第二调节子单元， 所述第二调节子单元与所述平面反射板连 接， 所述第二调节子单元用于在所述天线本体位置固定时， 通过调节 所述平面反射板的位置， 使所述天线本体的波束集能够通过所述平面 反射板的反射后平行发射或接收。
  5. 5、 根据权利要求 2所述的阵列天线， 其特征在于， 所述调节单 元包括第三调节子单元， 所述第三调节子单元与所述平面反射板及所 述天线本体同时连接， 所述第三调节单元用于在所述天线本体的波束 集中波束数量或位置改变时， 通过调节所述平面反射板的位置， 使所 接收。
  6. 6、 根据权利要求 4所述的阵列天线， 其特征在于，
    所述第二调节子单元为铰链、 合页和电动马达中的任意一种。
  7. 7、 根据权利要求 2至 5任意一项权利要求所述的阵列天线， 其 特征在于， 当所述天线本体为所述多波束天线时，
    所述平面反射板的个数大于等于所述天线本体的波束个数。
  8. 8、 根据权利要求 2至 5任意一项权利要求所述的阵列天线， 其 特征在于， 当所述天线本体为所述有栅瓣的单波束天线时，
    所述平面反射板的个数大于等于所述天线本体中的所述栅瓣个 数与所述单波束之和。
  9. 9、 一种阵列天线配置方法， 其特征在于， 所述天线配置方法应 用于多波束天线， 包括：
    调节平面反射板与所述多波束天线的波束集的相对位置，使所述 接收；
    所述平面反射板的个数大于等于所述天线本体的波束个数。
  10. 10、 一种阵列天线配置方法， 其特征在于， 所述天线配置方法应 用于有栅瓣的单波束天线， 包括：
    调节平面反射板与所述有栅瓣的单波束天线的波束集的相对位 置， 使所述有栅瓣的单波束天线的波束集能够通过所述平面反射板的 反射后平行发射或接收；
    所述平面反射板的个数大于等于所述天线本体的波束个数。
  11. 1 1、 一种通信系统， 其特征在于， 包括：
    至少一个阵列天线， 所述阵列天线包括： 天线本体、 平面反射板 及调节单元；
    所述天线本体为多波束天线、无栅瓣的单波束天线和有栅瓣的单 波束天线中的任意一种， 所述天线本体以所述天线本体为中心发射或 接收波束集， 所述波束集包括至少一条波束； 所述平面反射板用于反 射所述天线本体发射或接收的所述波束集； 所述调节单元与所述天线 本体和所述平面反射板中的至少一个连接， 用于调节所述平面反射板 与所迷天线本体的波束集的相对位置， 使所述天线本体的波束集能够 通过所述平面反射板的反射后沿任意方向发射或接收。
  12. 12、 根据权利要求 11 所述的通信系统， 其特征在于， 所述通信 系统还包括： 发送天线和接收天线， 所述发送天线和接收天线均为所 述阵列天线。
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