CN104348536A - 用于多极化天线系统的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种设备包括：相位延迟模块，该相位延迟模块被配置成从具有水平极化元件和椭圆极化元件的天线组件接收一组信号。水平极化元件和椭圆极化元件被共同地配置成接收在覆盖区域上的这组信号。相位延迟模块被配置成确定(1)来自经由水平极化元件接收的这组信号中的第一信号的信号强度，以及(2)来自经由椭圆极化元件接收的这组信号中的第二信号的信号强度。如果该第一信号的信号强度高于该第二信号的信号强度时，该相位延迟模块被配置成发送下述组合信号，该组合信号包括：(1)所述第一信号，以及(2)具有相位延迟的第二信号。

Description

用于多极化天线系统的方法和设备

技术领域

此处描述的实施例总体上涉及多输入多输出(MIMO)数据传输，并且更具体地涉及用于具有多极化的天线系统的设备和方法。

背景技术

在一些情形中，使用多流电气与电子工程师协会(IEEE)802.11(a/b/g/n/ac)MIMO协议的无线电的性能和/或无线链路的性能会依赖于无线电隔离和区分多个数据流的能力。因此，可以实施一种或多种天线技术从而增强天线分集(即隔离和区分多个数据流)。这种天线技术可以包括例如空间分集、模式分集、极化分集和/或类似技术。特别地，空间分集采用通常具有相同特性的多个天线，这些天线在物理上彼此以信号波长的量级至几英里的距离而分隔开。模式分集采用共置(例如在大约信号波长或以下的比较短距离内)的多个定向天线，这些天线具有不同辐射模式从而提供比单个全向天线高的增益。极化分集典型地组合多对交叉极化天线(即，具有诸如水平和竖直，+倾斜45°和-倾斜45°等的正交极化的天线)，从而使系统对极化失配免疫，要不然所述极化失配原本将会潜在地导致信号衰减。

经常在建筑物(例如住宅、办公室等)中当发射机和接收机之间不存在清晰的视线(LOS)时，信号在最终被接收之前可能会沿着多个路径被反射。在这种场景中，接收机处的多个天线可以提供对经由多个路径被接收的同一信号的若干观察值。在一些情形中，每个天线沿着相应路径会体验到不同干扰环境。因而如果一个天线正体验到大幅度衰减，则另一天线很可能具有足够信号。这种系统共同地可以提供鲁棒的无线链路。类似地，多个天线可以被证明对于传输系统以及接收系统是有价值的。结果，在减轻多路径情况以及为无线链路提供良好的整体性能上，发射机和/或接收机处的天线分集可以是有效的。

然而，在不具有高的多路径能力的设置中，采用MIMO的系统经常表现出降低的信号性能。例如，在具有有限表面以反射信号的大校园设置和/或类似设置中(例如在LOS传输和/或类似传输的情形中)，信号分集可能至少部分由于信号的LOS分量压倒信号的多路径分量被限制。如此，可以将更大的重要性放置在极化分集上以实现期望的信号分集。然而，无线电经常包括具有仅仅两个极化(例如水平和竖直)的正交天线，这仍然会导致有限的信号分集。

因而，存在对用于多极化天线系统的方法和设备的需求。

发明内容

在一些实施例中，一种设备包括相位延迟模块，该相位延迟模块被配置成从具有水平极化元件和椭圆极化元件的天线组件接收一组信号。水平极化元件和椭圆极化元件被共同地配置成在覆盖区域上接收这组信号。相位延迟模块被配置成确定：(1)来自经由水平极化元件接收的这组信号的第一信号的信号强度，以及(2)来自经由椭圆极化元件接收的这组信号的第二信号的信号强度。如果该第一信号的信号强度高于该第二信号的信号强度，该相位延迟模块则被配置成发送组合信号，该组合信号包括：(1)该第一信号，以及(2)具有相位延迟的该第二信号。

附图说明

图1为根据一个实施例的可操作地耦合到网络的电子装置的示意性图示。

图2为根据另一实施例的可操作地耦合到网络的电子装置的示意性图示。

图3为根据一个实施例的天线组件的示意性表示。

图4为根据另一实施例的天线组件的示意性表示。

图5为图示根据一个实施例的使用三极化天线系统的方法的流程图。

具体实施方式

此处描述了用于具有多极化的天线系统的设备和方法。在一些实施例中，一种设备包括相位延迟模块，该相位延迟模块被配置成从具有水平极化元件和椭圆极化元件的天线组件接收一组信号。水平极化元件和椭圆极化元件被共同地配置成在覆盖区域上接收这组信号。该相位延迟模块被配置成确定：(1)来自经由水平极化元件接收的这组信号的第一信号的信号强度，以及(2)来自经由椭圆极化元件接收的这组信号的第二信号的信号强度。如果该第一信号的信号强度高于该第二信号的信号强度，相位延迟模块则被配置成发送组合信号，该组合新号包括：(1)该第一信号，以及(2)具有相位延迟的该第二信号。

在一些实施例中，一种方法包括经由竖直极化天线元件接收与从装置接收的数据流关联的第一信号。与该数据流关联的第二信号经由椭圆极化天线元件从该装置被接收。该方法包括，在一时间并且基于该第一信号的信号强度高于该第二信号的信号强度，发送包括第一组合信号，该第一组合信号包括：(1)该第一信号以及(2)包括相位延迟的该第二信号。

在一些实施例中，一种天线组件被配置成从装置接收一组信号。该天线组件包括水平极化元件、竖直极化元件和椭圆极化元件。天线组件可操作地耦合到相位延迟模块。该天线组件被配置成：(1)经由该水平极化元件接收来自这组信号的第一信号，(2)经由竖直极化元件接收来自这组信号的第二信号，以及(3)经由椭圆极化元件接收来自这组信号的第三信号。该天线组件被配置成将第一信号、第二信号和第三信号传送给相位延迟模块，使得当第一信号的信号强度大于第二信号的信号强度以及第三信号的信号强度时，相位延迟模块发送组合信号，所述组合信号包括：(1)该第一信号，(2)具有第一相位延迟的该第二信号，以及(3)具有第二相位延迟的该第三信号。

在此说明书中使用的术语“极化的”和“极化”涉及诸如无线电传输、激光传输和/或任何其它电磁波传输的扩散波的取向。如此，通过指定其电场在空间中一点处的取向来描述波的极化。在一些情形中，电磁波的电场可以在单个方向中取向(例如线性极化)，得到公知的水平极化(H极化或H极)以及竖直极化(V极化或V极)。在其它情形中，电磁波的电场可以旋转，得到公知的圆极化或椭圆极化。这样，电磁波的电场的尺寸和/或形状可以至少部分地分别基于传输元件的尺寸和/或形状。例如细长传输元件可以传输与椭圆(例如细长极化)关联的扩散电磁波。

如此处所使用，术语“垂直的”、“正交的”和“法向的”可以可互换地使用，并且通常描述两个几何构造(例如两条直线、两个平面、直线和平面或类似物)之间的关系，其中所述两个几何构造基本上布置成90°。例如，当一条直线和另一条直线以基本上等于90°的角度相交时，一条直线被说成垂直于另一直线。类似地，当一个平面表面(例如二维表面)被说成正交于另一平面表面时，这些平面表面在延伸到无穷远时基本上布置成90°。举例而言，当第一电磁波的电场和第二电磁波的电场基本上布置成90°时，第一电磁波的极化可以被描述成与第二电磁波的极化成“法向”。

如此处使用，单数形式“一”、“一个”和“该”包括多个指示物，除非上下文另外清楚地指出。因而，例如术语“一元件”意指单个元件或者多个元件的组合，“一材料”意指一种材料或多种材料。

图1为根据一个实施例的可操作地耦合到网络150的电子装置110的示意性图示。电子装置110可以是例如个人计算机(PC)、个人数字助理(PDA)、智能电话、膝上型计算机、平板PC、视频游戏控制器、服务器装置(例如网络服务器装置)、网络管理装置和/或类似物。网络150(此处也称为“覆盖区域”)可以是至少部分地实施为无线网络的任意类型网络(例如局域网(LAN)、广域网(WAN)、微波接入全球互通网络(WiMAX)、虚拟网络、蜂窝网络和/或因特网)。

电子装置110至少包括处理器115、存储器125和天线组件130。存储器125可以是例如随机存取存储器(RAM)、存储缓冲器、硬盘驱动器、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)和/或类似存储设备。在一些实施例中，电子装置110的存储器125存储有指令，所述指令致使处理器115执行与通过网络150发送和/或接收一个或多个信号关联的模块、过程和/或功能，正如在此处进一步所描述。

电子装置110的处理器115可以是任何合适的处理装置，其被配置成运行或执行一组指令或代码。例如，处理器115可以是通用处理器(GPU)、中央处理单元(CPU)、加速处理单元(APU)、网络处理器、前端处理器和/或类似物。处理器115可以被配置成运行或执行存储于存储器125中的一组指令或代码，该组指令或代码与使用PC应用程序、移动应用程序、因特网网页浏览器、蜂窝通信、无线传输、路由操作、交换操作和/或类似物关联。在一些实施例中，处理器115可以运行或执行一组指令，以致使天线组件130发送信号和/或从网络150接收信号，如此处进一步描述。在一些实施例中，处理器115可以包括和/或可操作地耦合到任何其它合适部件、控制器或处理单元。例如，在一些实施例中，处理器115可以包括收发机、物理控制器(PY控制器)、介质访问控制器(MAC)和CPU。

天线组件130可以包括于任何合适通信装置(未示于图1)、部件和/或模块中，所述任何合适通信装置、部件和/或模块被包括在电子装置110内并且被配置成与网络150通信。例如，天线组件130可以包括于一个或多个网络接口装置(例如网络接口卡)。如此处更详细所描述，天线组件130可以被配置成使用例如MIMO协议传输数据。例如如图1所示，天线组件130包括水平极化元件135和椭圆极化元件140。这样，天线组件130可以被配置成使用至少两个极化数据流来传输和接收数据。在其它实施例中，天线组件130可以被配置成使用多于两个极化数据流来传输和接收数据，如此处更详细所描述。如此，天线组件130可以被配置成与网络150和/或连接到其的任何合适装置(例如无线接入点、一个或多个其它电子装置等)进行无线通信(例如，通过发送和/或接收电磁信号)。

水平极化元件135和椭圆极化元件140可以是任何合适元件。水平极化元件135可以具有例如线性极化。椭圆极化元件140可以具有可以按顺时针或逆时针取向来布置的椭圆或圆极化。在一些实施例中，水平极化元件135可以是在2.4GHz频带(例如802.11b/g/n)和/或5GHz频带(例如802/11a/n/ac)工作的全向元件。类似地，椭圆极化元件140可以是在2.4GHz频带和/或5GHz频带工作的全向元件。此外，水平极化元件135和椭圆极化元件140可以由任何合适铁氧体或内部天线线缆和/或类似物形成。

如上所述，处理器115可以包括和/或可以被配置成执行任何合适模块。模块可以是例如任何组件和/或一组可操作地耦合的电气部件，并且可以包括例如存储器、处理器、电气迹线、光学连接器、软件(在硬件中执行)和/或类似物。例如，在处理器115中执行的模块可以是能够执行与该模块关联的一个或多个特定功能的、基于硬件的模块(例如现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP))和/或基于软件的模块(例如存储于存储器125和/或在处理器115执行的计算机代码的模块)的任何组合。

如图1所示，处理器115可以包括相位延迟模块120。该相位延迟模块120可以被配置成向天线组件130发送和/或从其接收一个或多个电信号，所述一个或多个电信号至少部分地是基于由天线组件130接收的一组电磁信号。另外，至少部分地基于每个电信号的信号强度，该相位延迟模块120也可以被配置成延迟和/或以其它方式改变一组电信号中包括的至少一个电信号的相位。例如在一些情形中，电子装置110可以向网络150中包括的任何合适电子装置(未示于图1)发送和/或从其接收一组电磁信号。在一些情形中，这组电磁信号可以使用例如具有极化分集的MIMO协议来发送和/或接收。这样，天线组件130可以发送和/或接收电磁信号。更具体地，水平极化元件135可以发送和/或接收具有水平极化的一个或多个电磁信号，并且椭圆极化元件140可以发送和/或接收具有椭圆极化的一个或多个电磁信号。

在一些情形中，一旦通过网络150接收到一组电磁信号，天线组件130可以被配置成向处理器115的相位延迟模块120(例如硬件模块，或者存储于存储器125和/或在处理器115执行的软件模块)发送与该电磁信号关联的一组电信号。例如，水平极化元件135可以接收具有水平极化的电磁信号并且椭圆极化元件140可以接收具有椭圆极化的电磁信号。结果，天线组件130可以向相位延迟模块120发送与具有水平极化的第一电磁信号关联的第一电信号以及与具有椭圆极化的电磁信号关联的第二电信号。相位延迟模块120可以进而确定第一电信号的信号强度以及第二电信号的信号强度。

在一些情形中，第一电信号和第二电信号可以具有基本上相似信号强度。在这种情形中，相位延迟模块120可以被配置成组合第一电信号和第二电信号，以定义和/或形成一个组合的电信号。例如在一些情形中，具有水平极化的电磁信号的至少一部分以及具有椭圆极化的电磁信号的至少一部分可能包括相似数据。在这种情形中，相位延迟模块120可以使用例如最大比例组合(MRC)或类似方法将与接收的这些电磁信号关联的电信号的至少一部分，从而提高信号强度、增益、衰减、信噪比以及类似性能。

在一些情形中，相位延迟模块120可以将组合电信号和/或代表该组合电信号的电信号发送给任何其它合适部件和/或模块(未示于图1)以供进一步处理。例如，在一些情形中，相位延迟模块120可以从天线组件130接收一组电信号并且可以组合所述电信号以定义组合电信号(如上所述)。在这种情形中，相位延迟模块120可以将组合电信号(和/或代表组合电信号的电信号)发送和/或转发给例如处理器115中包括的显示模块(未示于图1)，该显示模块在接收该组合电信号到时可以对其进行处理。在一些情形中，一旦显示模块已经处理该组合电信号，显示模块就可以发送指示下述指令的信号：在电子装置110的显示器(未示于图1)上图形化表示与该组合电信号关联的数据。例如，该显示器可以图形化表示可以与由天线组件130接收的这组电磁信号关联的网址、视频流、图片和/或类似物。在其它情形中，相位延迟模块120可以将组合信号发送给诸如可操作地耦合到处理器115的任何其它电子部件，例如处理器115中包括的不同模块(例如应用程序)、扬声器、触觉装置等。

在一些情形中，相位延迟模块120可以将组合电信号(和/或代表该组合电信号的信号)发送和/或转发给处理器115中包括的处理模块(未示于图1)，该处理模块可以被配置成处理该组合电信号以定义和/或形成经处理的电信号。在一些情形中，处理模块可以将经处理电信号(和/或代表该经处理电信号的电信号)发送给天线组件130。在这种情形中，一旦接收到经处理电信号，天线组件130就可以将经处理电信号和/或代表经处理电信号的至少一部分的电信号发送给水平极化元件135，并且可以将经处理电信号和/或代表经处理电信号的至少一部分的电信号发送给椭圆极化元件140。结果，水平极化元件135可以经由网络150向任何合适电子装置(未示于图1)发送与经处理信号关联并且具有水平极化的电磁信号。类似地，椭圆极化元件140可以经由网络150向合适电子装置发送与经处理电信号关联并且具有椭圆极化的电磁信号。

尽管相位延迟模块120在上文被描述成接收具有基本上相等信号强度的电信号，然而在一些情形中，相位延迟模块120可以从天线组件130接收具有不同信号强度的电信号。例如在一些情形中，相位延迟模块120可以从天线组件130接收与具有水平极化的电磁信号关联的第一电信号以及与具有椭圆极化的电磁信号关联的第二电信号。在一些情形中，相位延迟模块120可以确定第一电信号的强度高于第二电信号的强度。这样，相位延迟模块120可以延迟和/或以其它方式将第二电信号调整到基于第一电信号的程度。如此，相位延迟模块120可以组合第一电信号和经相位延迟第二电信号，从而产生具有例如更大强度、更大信噪比、更大增益、更大衰减和/或类似物的组合电信号。在形成该组合电信号之后，如上所述，相位延迟模块120可以将该组合电信号和/或代表该组合电信号的信号发送给电子装置110中包括的任何合适部件。

尽管相位延迟模块120在上文被描述成接收电信号，并且在接收到该电信号时组合该电信号以定义具有更大强度、信噪比、增益、衰减和/或类似物的组合信号，然而在其它实施例中，相位延迟模块120不需要组合该电信号以改进信号质量(例如强度、完整性等)。例如在一些情形中，水平极化元件135可以接收具有水平极化的第一电磁信号，并且椭圆极化元件140可以接收具有椭圆极化的第二电磁信号。在一些情形中，第一电磁信号可以例如与第一数据流关联，并且第二电磁信号可以例如与不同于第一数据流的第二数据流关联。在这种情形中，水平极化元件135和椭圆极化元件140的布置可以提高和/或以其它方式优化空间分集，这可以允许提高吞吐量或类似物。此外，与其它使用例如单个极化而可能实现的结果相比，通过使用三个极化(例如水平、椭圆和竖直)而提高和/或优化空间分集可以使得天线组件130可以更有效地区分数据流。因而，处理器115的相位延迟模块120和/或任何其它合适部分可以接收与第一电磁信号关联的第一电信号以及与第二电磁信号关联的第二电信号，并且如上所述，在接收到所述电信号时可以对其进行处理。

尽管在图1中将电子装置110的天线组件130示为包括单个水平极化元件135和单个椭圆极化元件140，然而在其它实施例中，天线组件可以包括多个水平极化元件和/或多个椭圆极化元件。另外，在一些实施例中，天线组件可以包括与另一极化关联的极化元件。例如，图2图示根据另一实施例的可操作地耦合到网络250的电子装置210。

电子装置210至少包括处理器215、存储器225和天线组件230。电子装置210可以是例如个人计算机(PC)、个人数字助理(PDA)、智能电话、膝上型计算机、平板PC、视频游戏控制器、服务器装置(例如网络服务器装置)、网络管理装置和/或类似物。网络250(此处也称为“覆盖区域”)可以是至少部分地实施为无线网络的任意类型网络(例如局域网(LAN)、广域网(WAN)、微波接入全球互通网络(WiMAX)、虚拟网络、蜂窝网络和/或因特网)。如图2所示，第二电子装置260可以可操作地耦合到网络250。在一些实施例中，第二电子装置260可以与电子装置210基本上相似或者相同。因而，第二电子装置260在此处不予以更详细描述。

电子装置210至少包括处理器215、存储器225和天线组件230。存储器225可以是例如随机存取存储器(RAM)、存储缓存器、硬盘驱动器、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)和/或类似存储器。在一些实施例中，电子装置210的存储器225存储有指令，所述指令致使处理器215执行与通过网络250发送和/或接收一个或多个信号关联的模块、过程和/或功能，如此处更详细所描述。

电子装置210的处理器215可以是任何合适处理装置，其被配置成运行或执行一组指令或代码。例如该处理器可以是通用处理器(GPU)、中央处理单元(CPU)、加速处理单元(APU)、网络处理器、前端处理器和/或类似物。处理器215可以被配置成运行或执行存储于存储器225中的与使用PC应用程序、移动应用程序、因特网网页浏览器、蜂窝通信、无线传输、路由操作、交换操作和/或类似物关联的一组指令或代码。在一些实施例中，处理器215可以运行或执行一组指令以致使天线组件230经由网络250向例如第二电子装置260发送信号和/或从其接收信号，如此处进一步描述。

天线组件230可以包括于被包括在电子装置210内并且被配置成与网络250通信的任何合适通信装置(未示于图2)、部件和/或模块中。例如，天线组件230可以包括于一个或多个网络接口装置(例如网络接口卡)中。如此处进一步所描述，天线组件230可以被配置成使用例如MIMO协议来传输数据。例如，如图2所示，天线组件230包括水平极化元件235、椭圆极化元件240和竖直极化元件245。这样，天线组件230可以被配置成至少三个极化数据流来传输数据使用。在其它实施例中，天线组件230可以被配置成使用超过三个极化数据流来传输数据，如此处进一步所描述。如此，天线组件230可以被配置成经由网络250与例如电子装置260(例如无线接入点、一个或多个其它电子装置等)进行无线通信。

水平极化元件235、椭圆极化元件240和竖直极化元件245分别可以是任何合适元件。水平极化元件235可以具有例如线性极化。类似地，竖直极化元件245可以具有例如线性极化并且可以被布置成基本上正交于水平极化元件235。椭圆极化元件240可以具有可以按顺时针或逆时针取向布置的椭圆或圆极化。结果，椭圆极化元件240可以有效地耦合到按照基本上螺旋形方式围绕轴旋转的所接收电磁波的电场(例如电场向量按照基本上螺旋方式延伸)。在一些实施例中，水平极化元件235、椭圆极化元件240和/或竖直极化元件245可以分别是在2.4GHz频带(例如802.11b/g/n)和/或5GHz频带(例如802/11a/n/ac)工作的全向元件。此外，水平极化元件235、椭圆极化元件240和竖直极化元件245可以由任何合适铁氧体、内部天线线缆和/或类似物形成。

如上所述，处理器215可以包括和/或可以被配置成执行任何合适模块(例如存储于存储器225和/或在处理器215执行的硬件模块和/或软件模块)。例如，处理器215可以包括相位延迟模块220，如图2所示。相位延迟模块220可以被配置成接收和/或发送一组信号(例如电信号)，并且至少部分地基于每个信号的信号强度，延迟和/或以其它方式改变这组电信号中包括的至少一个信号的相位。例如在一些情形中，电子装置210可以从包括于或者可操作地耦合到网络250的任何合适电子装置(例如电子装置260)接收一组电磁信号。在一些情形中，可以使用例如具有极化分集的MIMO协议来发送这组电磁信号。这样，天线组件230可以接收电磁信号并且更具体地水平极化元件235可以接收具有水平极化的一个或多个电磁信号或电磁信号分量，椭圆极化元件240可以接收具有椭圆极化的一个或多个电磁信号或电磁信号分量，以及竖直极化元件245可以接收具有竖直极化的一个或多个电磁信号或电磁信号分量。

在一些情形中，一旦接收到电磁信号和/或电磁信号分量，天线组件230可以将与所述电磁信号关联的一组电信号发送给处理器215的相位延迟模块220。进一步扩展，天线组件230可以经由无线数据流接收电磁信号，并且一旦接收到所述电磁信号，可以经由电子装置210中包括的电子电路(未示于图2)将所述电信号(即基于单个电磁信号的独立电信号)发送给相位延迟模块220。进而，相位延迟模块220可以确定例如基于与水平极化关联的电磁信号的第一电信号的信号强度、基于与椭圆极化关联的电磁信号的第二电信号的信号强度、以及基于与竖直极化关联的电磁信号的第三电信号的信号强度。在一些情形中，与三个极化关联的电信号可以具有基本上相似的信号强度。在这种情形中，相位延迟模块220可以被配置成组合所述电信号以产生组合电信号，并且进而将该组合电信号和/或代表该组合电信号的电信号发送给任何其它合适部件和/或模块(未示于图2)，以供进一步处理。

例如在一些情形中，相位延迟模块220可以从下述天线组件230接收一组电信号，该天线组件230与具有水平极化的电磁信号、具有竖直极化的电磁信号和具有椭圆极化的电磁信号关联。相位延迟模块220可以被配置成组合所述电信号以定义组合电信号(如上所述)。在这种情形中，相位延迟模块220可以将该组合电信号(和/或代表该组合电信号的电信号)发送和/或转发给例如处理器215中包括的显示模块(未示于图2)，该显示模块在接收到该组合电信号时可以对其处理。在一些情形中，一旦该显示模块已经处理该组合电信号，如上文参考图1所述，显示模块可以发送指示下述指令的信号：在电子装置210的显示器(未示于图2)上图形化表示与该组合电信号关联的数据。在其它情形中，相位延迟模块220诸如可以将组合信号发送给可操作地耦合到处理器215的任何其它电子部件，例如处理器215中包括的不同模块(例如应用程序)、扬声器、触觉装置等。

如上文参考图1所述，在一些情形中，相位延迟模块220可以将组合电信号(和/或代表该组合电信号的信号)发送和/或转发给处理模块和/或类似部分(未示于图2)。处理模块可以被配置成处理该组合电信号以定义和/或形成经处理的电信号并且将经处理电信号(和/或代表该经处理电信号的电信号)发送给天线组件230。在这种情形中，一旦接收到经处理电信号，天线组件230可以将经处理电信号和/或代表经处理电信号的至少一部分的电信号发送给水平极化元件235，将经处理电信号和/或代表经处理电信号的至少一部分的电信号发送给椭圆极化元件240，以及将经处理电信号和/或代表经处理电信号的至少一部分的电信号发送给竖直极化元件245。结果，水平极化元件235可以经由网络250向电子装置260发送与经处理信号关联并且具有水平极化的电磁信号。类似地，椭圆极化元件240可以经由网络250向电子装置260发送与经处理信号关联并且具有椭圆极化的电磁信号；并且竖直极化元件245可以经由网络250向电子装置260发送与经处理信号关联并且具有竖直极化的电磁信号。

尽管相位延迟模块220在上文被描述成接收具有基本上相等信号强度的电信号，然而在一些情形中，相位延迟模块220可以接收可能各自具有不同信号强度的基于与水平极化关联的电磁信号的第一电信号、基于与椭圆极化关联的电磁信号的第二电信号、以及基于与竖直极化关联的电磁信号的第三电信号。例如，相位延迟模块220可以确定第一电信号的信号强度高于第二电信号的信号强度并且第二电信号的信号强度高于第三电信号的信号强度。这样，相位延迟模块220可以延迟和/或以其它方式将第二电信号调整到至少部分地基于第一电信号的第一程度，并且可以延迟和/或以其它方式调整第三电信号到至少部分地也是基于第一电信号的第二程度。如此，相位延迟模块220可以组合第一电信号、与椭圆极化关联的第一相位延迟电信号、以及与竖直极化关联的第二相位延迟电信号(具有不同于第一相位延迟的第二相位延迟)，从而产生组合信号，该组合信号具有例如比组合之前的电信号大的强度、信噪比、增益、衰减和/或类似物。

在形成该组合电信号之后，相位延迟模块220可以将该组合电信号(和/或代表该组合电信号的电信号)发送和/或转发给电子装置210中包括的任何合适部件、模块、装置和/或类似物。例如，在一些情形中，相位延迟模块220可以将该组合电信号发送和/或转发给处理模块和/或类似部分(未示于图2)，该处理模块和/或类似部分可以进而处理该组合信号以定义和/或形成经处理电信号。在一些情形中，处理模块可以将经处理电信号和/或代表经处理电信号的至少一部分的电信号发送给天线组件230。如上文详细描述，天线组件230可以随后被配置成将经处理电信号和/或代表经处理电信号的至少一部分的电信号发送给水平极化元件235、椭圆极化元件240和竖直极化245。更具体地，尽管未示于图2，在一些实施例中，天线组件可以包括例如下述模块和/或类似部分，所述模块和/或类似部分可以复制和/或将经处理电信号分割为与水平极化关联的第一经处理电信号、与竖直极化关联的第二经处理电信号以及与椭圆极化关联的第三经处理电信号。在其它实施例中，处理模块(未示于图2)可以被配置成复制和/或形成与水平极化、椭圆极化或竖直极化关联的三个经处理电信号。如此，如上文详细描述，天线组件230可以通过网络250将具有三个极化流的一组电磁信号发送给电子装置(例如电子装置260)。

尽管与水平极化关联的信号在上文被描述为具有比与椭圆极化关联的信号大的信号强度，然而在一些情形中，相位延迟模块220可以接收具有与上文所述不同的信号强度的、与水平极化、椭圆极化和竖直极化关联的一组信号(例如电信号)。例如在一些情形中，相位延迟模块220可以确定与椭圆极化关联的信号具有的信号强度高于与水平极化关联的信号的强度，并且也可以确定与竖直极化关联的信号具有的信号强度低于与水平极化关联的信号的强度。在这种情形中，相位延迟模块220可以产生组合信号，其可以包括与椭圆极化关联的信号、与水平极化关联的第一相位延迟信号以及与竖直极化关联的第二相位延迟信号(具有不同于第一相位延迟的第二相位延迟)。

在其它情形中，相位延迟模块220可以确定与竖直极化关联的信号具有的信号强度高于与水平极化关联的信号以及与椭圆极化关联的信号的强度，并且还可以确定与水平极化关联的信号以及与椭圆极化关联的信号具有基本上相似信号强度。在这种情形中，相位延迟模块220可以产生下述组合信号，所述组合信号可以包括与竖直极化关联的信号、与水平极化关联的相位延迟信号以及与椭圆极化关联的相位延迟信号(具有和与水平极化关联的相位延迟基本上相同的相位延迟)。如此，相位延迟模块220可以被配置成延迟和/或按照任何合适方式调整与任何极化关联的任何信号，从而产生具有例如提高的信号强度以及提高的信噪比、提高的增益、提高的衰减、减小的信号衰减和/或类似物的组合信号。

尽管相位延迟模块220在上文被描述成接收电信号，并且在接收到所述电信号时，组合所述电信号以定义具有更大强度、信噪比、增益、衰减和/或类似物的组合信号，然而在其它实施例中，相位延迟模块220不需要组合电信号以提高信号质量(例如强度、完整性等)。例如在一些情形中，水平极化元件235可以接收具有水平极化的第一电磁信号，椭圆极化元件240可以接收具有椭圆极化的第二电磁信号，并且竖直极化元件245可以接收具有竖直极化的第三电磁信号。在一些情形中，第一电磁信号可以与例如第一数据流关联，并且第二电磁信号可以与例如不同于第一数据流的第二数据流关联，并且第三电磁信号可以与例如第三数据流关联。在这种情形中，水平极化元件235、椭圆极化元件240和竖直极化元件245的布置可以提高和/或以其它方式优化空间分集，这可以允许提高吞吐量或类似物。此外，与其它使用例如两个极化而可能实现的结果相比，通过使用三个极化(例如水平、椭圆和竖直)而提高和/或优化空间分集可以使得天线组件230可以更有效地区分数据流。因而，处理器215的相位延迟模块220和/或任何其它合适部分可以接收与第一电磁信号关联的第一电信号以及与第二电磁信号关联的第二电信号以及与第三电磁信号关联的第三电信号，并且如上所述，在接收到所述电信号时可以对其进行处理。

图3为根据一个实施例的天线组件330的示意性代表。天线组件330诸如可以包括于任何合适电子装置中，例如包括在上文参考图2描述的电子装置200。例如，天线组件330可以包括于诸如网络接口卡(例如无线卡)的通信装置或模块中，以使得电子装置能够与网络(例如图2中的网络250)通信。

天线组件330包括竖直极化元件345、椭圆极化元件340和水平极化元件335。尽管未示于图3，天线组件330可以包括可以促进天线组件330的操作的任何合适硬件、壳体和/或电子电路。例如在一些实施例中，竖直极化元件345、椭圆极化元件340和水平极化元件335可以可操作地耦合到可以至少包括处理器和/或存储器的印刷电路板或类似物(未示出)。在一些情形中，处理器可以包括例如相位延迟模块，诸如图1的相位延迟模块120和/或图2的相位延迟模块220。这样，如上文参考图2详细描述，竖直极化元件345、椭圆极化元件340和水平极化元件335可以分别将电信号发送给相位延迟模块和/或从相位延迟模块接收电信号。

如图3所示，竖直极化元件345和水平极化元件335相对于彼此按基本上正交取向布置。在一些情形中，水平极化和竖直极化可以是线性极化(如上所述)。相反，椭圆极化元件340可以是非线性极化(例如椭圆极化或圆极化)。椭圆极化元件340可以具有例如逆时针取向。结果，椭圆极化元件可以有效地耦合到与椭圆极化关联的所接收电磁波的电场，该电场按照基本上螺旋形方式围绕轴旋转(例如电场向量按照基本上螺旋方式延伸)。尽管椭圆极化元件340在图3中被示为具有逆时针取向，然而在其它实施例中，天线组件可以包括具有顺时针取向的椭圆极化元件。

尽管在上文中描述并且在图3中以具体布置中示出，天线组件330可以按照任何合适方式布置。例如，尽管椭圆极化元件340在图3中被示为布置在竖直极化元件345和水平极化元件335之间，然而在其它布置中，天线组件可以包括毗邻水平极化元件的竖直极化元件，并且可以另外包括毗邻水平极化元件或者毗邻竖直极化元件的椭圆极化元件。尽管图3的天线组件330示出线性地布置的极化元件335、340和345，然而在其它实施例中，天线组件可以包括按照非线性方式布置的竖直极化元件、椭圆极化元件和水平极化元件。此外，尽管图3的天线组件330包括一个竖直极化元件345、一个椭圆极化元件340和一个水平极化元件335，然而在其它实施例中，天线组件可以包括任意数目的竖直极化元件、椭圆极化元件和/或水平极化元件。

尽管图3的天线组件330被描述为具有三个极化(例如竖直、椭圆和水平)的极化分集，然而在其它实施例中，天线组件可以具有多于三个极化的极化分集。例如，图4为根据另一实施例的天线组件430的示意性表示。如上所述，天线组件430可以包括于任何合适电子装置(例如任意此处所描述的电子装置)，并且可以被配置成使得电子装置能够与网络(例如网络150和/或网络250)通信。

天线组件430包括竖直极化元件445、第一椭圆极化元件440A、第二椭圆极化元件440B以及水平极化元件435。竖直极化元件445和水平元件435在形式、功能和取向上可以分别与上文参考图3所描述的竖直极化元件345和水平极化元件335基本上相似。如图4所示，第一椭圆极化元件440A可以是非线性极化并且可以具有例如逆时针取向。类似地，第二椭圆极化元件440B可以是非线性极化并且可以具有例如顺时针取向。因而，天线组件430可以发送和/或接收具有四个极化的极化分集的电磁信号。此外，如上文参考图1的电子装置110和图2的电子装置210所描述，天线组件430可以可操作地耦合到可以包括相位延迟模块的处理器或类似物(未示于图4)。这样，天线组件430可以向相位延迟模块发送代表一组接收的电磁信号的一组电信号，并且至少部分地基于每个电信号的信号强度，相位延迟模块可以延迟和/或以其它方式调整与具体极化关联的电信号的相位，如上文详细描述。因而，相位延迟模块可以产生具有一个或多个非相位延迟信号以及一个或多个相位延迟信号(各自具有相似相位延迟或者具有不同相位延迟)的组合电信号，如上文详细描述。

图5为图示根据一实施例的使用多极化天线系统的方法500的流程图。方法500包括：在501，经由竖直极化天线元件从装置接收与数据流关联的第一信号。在502，经由椭圆极化天线元件从该装置接收与该数据流关联的第二信号。竖直极化元件和椭圆极化元件可以各自包括于诸如图1的电子装置110和/或图2的电子装置210的电子装置的天线组件(例如天线组件130、230、330和/或430)中。

在503，在一时间并且基于第一信号的信号强度高于第二信号的信号强度，发送第一组合信号，该第一组合信号包括：(1)该第一信号，以及(2)包括相位延迟的该第二信号。例如，在一些实施例中，竖直极化天线元件和椭圆极化天线元件可以可操作地耦合到可以包括相位延迟模块(例如图1的相位延迟模块120和/或图2的相位延迟模块220)的处理器或类似物。在这种实施例中，相位延迟模块可以确定第一信号的信号强度以及第二信号的信号强度，并且基于这些信号强度可以产生所述第一组合信号。

在一些情形中，在504，可选地经由水平极化天线元件从该装置接收与该数据流关联的第三信号。水平极化天线元件可以包括于天线组件，并且可以相对于竖直极化天线元件和椭圆极化天线元件按照任何合适方式布置。在505，在该时间并且基于第一信号的信号强度高于第二信号的信号强度以及第三信号的信号强度，可选地发送包括第一组合信号，该第一组合信号包括：(1)该第一信号，(2)包括该相位延迟的该第二信号，以及(3)包括第二相位延迟的该第三信号。如此，包括竖直极化天线元件、椭圆极化天线元件和水平极化天线元件的天线组件可以接收和/或可以发送具有含三个极化数据流的极化分集的一组信号。

此处描述的一些实施例涉及一种具有计算机可读介质(也可以称为处理器可读介质)的计算机存储产品，该计算机可读介质上具有指令或计算机代码用于执行各种计算机实施的操作。介质和计算机代码(也可以称为代码)可以是那些设计和构造用于特定一个或多个目的的介质和计算机代码。计算机可读取介质的示例包括但不限于：磁性存储介质，诸如硬盘、软盘和磁带；光学存储介质，诸如紧凑盘/数字视频盘(CD/DVD)、紧凑盘只读存储器(CD-ROM)以及全息装置；磁光学存储介质，诸如光盘；载波信号处理模块；以及被特别配置成存储和执行程序代码的硬件装置，诸如专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑装置(PLD)以及只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)装置。

计算机代码的示例包括但不限于微码或微指令，诸如由编译器产生的机器指令，用于产生网页服务的代码，以及包含由计算机使用解释器执行的高级指令的文件。例如，可以使用Java、C++或者其它编程语言(例如面向对象的编程语言)和开发工具实施各实施例。计算机代码的附加示例包括但不限于控制信号、加密代码和压缩代码。

尽管此处描述的实施例和方法包括相位延迟模块，该相位延迟模块接收与相应一组电磁信号关联的一组电信号，并且在接收到所述电信号时定义一组合信号，然而在其它实施例中，相位延迟模块可以接收与相应一组电磁信号关联的一组电信号，并且可以采用任何合适相位延迟技术而并未定义组合信号。例如，在一些情形中，由相位延迟模块接收的每个电信号可以与不同数据流关联。在这种情形中，相位延迟模块可以将任何合适相位延迟应用到任何电信号(如上所述)并且可以将电信号和/或相位延迟信号发送给例如处理器或类似物以便被处理。

在一些情形中，任何此处描述的实施例可以用于定义组合信号，该组合信号具有更大信号强度和/或类似物并且增大和/或优化电磁信号的空间分集。例如，在一些情形中，诸如电子装置210的第一电子装置可以包括诸如具有三个极化元件的天线组件230的天线组件，并且可以经由网络(例如网络150)与第二电子装置(例如电子装置110)进行通信，该第二电子装置具有包括两个极化元件的天线组件(例如天线组件130)。在这种情形中，电子装置可以经由网络通信，以使得信道状态信息(CSI)已知。例如，第二电子装置知晓第一电子装置包括具有三个极化元件的天线组件(并且反之亦然)。这样，在一些情形中，第二电子装置可以发送包括例如分别与该数据流的第一和第二部分关联的第一和第二电磁信号的数据流，以及与例如第一电磁信号相同的第三信号(例如第一和第三电磁信号与数据的同一部分关联)。如此，第一电子装置的三个极化元件可以接收具有极化分集的电磁信号，并且可以被配置成将与数据流的同一部分关联的电磁信号(或代表该电磁信号的电信号)组合(例如使用MRC或类似物)，从而定义具有更大强度、衰减、信噪比等的组合信号。在一些情形中，第一电子装置中包括的相位延迟模块可以在定义组合信号(如上所述)之前，将任何合适相位延迟应用于第一或第三电磁信号(或者代表该电磁信号的电信号)。因而，第一电子装置中包括的处理器或类似物可以处理例如与该数据流的第一部分关联的组合信号以及与该数据流的第二部分关联的第二信号。

在其它情形中，第一电子装置可以发送包括例如第一、第二和第三电磁信号的数据流到第二电子装置。在第一电子装置与第二电子装置通信使得CSI已知的情况下，第一电子装置可以发送该数据流，以使得所述电磁信号中的两个与数据的同一部分关联并且另外一个电磁信号与该数据的不同部分关联。因而，第二电子装置可以如上所述接收、组合、相位延迟和/或处理所述电磁信号。

尽管在上文已经描述各种实施例，但是应理解，它们仅仅是通过示例方式而不是限制方式被给出。在上述的简图和/或实施例表示某些部件按照某种取向或位置布置的场合，可以对所述部件的布置进行调整。尽管已经具体示出和描述各实施例，但是将理解，可以进行形式和细节中的各种改变。尽管各种实施例已经被描述为具有具体特征和/或部件的组合，具有不同于上述任何实施例的任何特征和/或部件的组合的其它实施例也是可能的。

在上述方法和/或事件指示了某些事件和/或过程按照特定顺序发生的场合，某些事件和/或过程的顺序可以调整。附加地，在可能情况下，所述事件中的某些可以在并行过程中同时执行，以及如上所述顺序地执行。

Claims (20)

1.一种设备，包括：

相位延迟模块，所述相位延迟模块被配置成从包括水平极化元件和椭圆极化元件的天线组件接收多个信号，所述水平极化元件和所述椭圆极化元件被共同地配置成接收在覆盖区域上的所述多个信号，

所述相位延迟模块被配置成确定：(1)来自经由所述水平极化元件接收的所述多个信号中的第一信号的信号强度，以及(2)来自经由所述椭圆极化元件接收的所述多个信号中的第二信号的信号强度，

如果所述第一信号的信号强度高于所述第二信号的信号强度，则所述相位延迟模块被配置成发送下述组合信号，所述组合信号包括：(1)所述第一信号，以及(2)具有相位延迟的所述第二信号。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述椭圆极化元件为圆极化元件。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述水平极化元件被配置成接收在所述覆盖区域的第一部分上的信号，并且所述椭圆极化元件被配置成接收在不同于所述第一部分的所述覆盖区域的第二部分上的信号。

4.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述组合信号为第一组合信号，所述相位延迟为第一相位延迟，所述天线组件包括竖直极化元件：

所述相位延迟模块被配置成确定来自经由所述竖直极化元件接收的所述多个信号中的第三信号的信号强度，

如果所述第一信号的所述信号强度高于所述第二信号的所述信号强度以及所述第三信号的所述信号强度，则所述相位延迟模块被配置成下述组合信号，所述组合信号包括：(1)所述第一信号，(2)包括所述第一相位延迟的第二信号，以及(3)包括不同于所述第一相位延迟的第二相位延迟的所述第三信号。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述相位延迟为第一相位延迟，如果所述第二信号的所述信号强度高于所述第一信号的所述信号强度，则所述相位延迟模块被配置成发送下述组合信号，所述组合信号包括：(1)所述第二信号，以及(2)包括第二相位延迟的所述第一信号。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述椭圆极化元件为顺时针极化元件。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述椭圆极化元件包括螺旋形状元件。

8.一种方法，包括：

经由竖直极化天线元件接收与从装置接收的数据流关联的第一信号；

经由椭圆极化天线元件接收与从所述装置接收的所述数据流关联的第二信号；

在一时间并且基于所述第一信号的信号强度高于所述第二信号的信号强度，发送下述第一组合信号，所述第一组合信号包括：(1)所述第一信号，以及(2)包括相位延迟的所述第二信号。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述组合信号为第一组合信号，所述相位延迟为第一相位延迟，并且所述时间为第一时间，所述方法还包括：

在所述第一时间之后，经由所述水平极化天线元件接收与从所述装置接收的所述数据流关联的第三信号；

在所述第一时间之后，经由所述椭圆极化天线元件接收与从所述装置接收的所述数据流关联的第四信号；

在所述第一时间之后的第二时间并且基于所述第四信号的信号强度高于所述第三信号的信号强度，定义下述第二组合信号，所述第二组合信号包括：(1)所述第四信号以及(2)包括第二相位延迟的所述第三信号。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述相位延迟为第一相位延迟，所述方法还包括：

经由水平极化天线元件接收与从所述装置接收的所述数据流关联的第三信号；

在所述第一时间并且基于所述第一信号高于所述第二信号的信号强度以及所述第三信号的信号强度，发送所述第一组合信号，所述第一组合信号包括：(1)所述第一信号、(2)包括所述第一相位延迟的第二信号以及(3)包括第二相位延迟的所述第三信号。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一相位延迟不同于所述第二相位延迟。

12.根据权利要求8所述的方法，其中所述椭圆极化元件为圆极化元件。

13.根据权利要求8所述的方法，其中所述椭圆极化元件为逆时针极化元件。

14.根据权利要求8所述的方法，其中所述椭圆极化元件为螺旋形极化元件。

15.一种设备，包括：

天线组件，其被配置成可操作地耦合到相位延迟模块并且被配置成从装置接收多个信号，

所述天线组件包括水平极化元件、竖直极化元件和椭圆极化元件，

所述天线组件被配置成：(l)经由所述水平极化元件接收来自所述多个信号中的第一信号，(2)经由所述竖直极化元件接收来自所述多个信号中的第二信号，以及(3)经由所述椭圆极化元件接收来自所述多个信号中的第三信号，

所述天线组件被配置成将所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号传递给所述相位延迟模块，以使得当所述第一信号的信号强度大于所述第二信号的信号强度和所述第三信号的信号强度时，所述相位延迟模块发送下述组合信号，所述组合信号包括：(1)所述第一信号，(2)包括第一相位延迟的所述第二信号，以及(3)包括第二相位延迟的所述第三信号。

16.根据权利要求15所述的设备，其中所述天线组件被配置成将所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号传递给所述相位延迟模块，以使得当所述第二信号的信号强度大于所述第一信号的信号强度和所述第三信号的信号强度时，所述相位延迟模块发送下述组合信号，所述组合信号包括：(1)所述第二信号，(2)包括第三相位延迟的所述第一信号，以及(3)包括第四相位延迟的所述第三信号。

17.根据权利要求15所述的设备，其中所述水平极化元件被配置成接收在所述覆盖区域的第一部分上的信号，并且所述椭圆极化元件被配置成接收在不同于所述第一部分的所述覆盖区域的第二部分上的信号。

18.根据权利要求15所述的设备，其中所述水平极化元件与所述竖直极化元件和所述椭圆极化元件两者均分隔开至少大约四分之一波长。

19.根据权利要求15所述的设备，其中所述椭圆极化元件为圆极化元件。

20.根据权利要求15所述的设备，其中所述椭圆极化元件为逆时针极化元件。