CN105103372A - 波束赋形天线阵 - Google Patents

波束赋形天线阵 Download PDF

Info

Publication number
CN105103372A
CN105103372A CN201380062268.1A CN201380062268A CN105103372A CN 105103372 A CN105103372 A CN 105103372A CN 201380062268 A CN201380062268 A CN 201380062268A CN 105103372 A CN105103372 A CN 105103372A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
targeted customer
reflector
pattern
oscillator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201380062268.1A
Other languages
English (en)
Inventor
德狄·D·海兹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Publication of CN105103372A publication Critical patent/CN105103372A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/24Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
    • H01Q3/247Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching by switching different parts of a primary active element
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2291Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles used in bluetooth or WI-FI devices of Wireless Local Area Networks [WLAN]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/106Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces using two or more intersecting plane surfaces, e.g. corner reflector antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/24Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

一种无线接入点设备,包括:微控制器单元、耦合至所述微控制器单元的收发器以及耦合至所述收发器的波束赋形天线,其中,所述波束赋形天线包括:反射器、开关以及与所述反射器大体上相邻的两个或多个天线振子,每个天线振子耦合至所述开关。一种波束赋形方法,包括:识别一个或多个目标用户;确定天线配置;激活一个或多个天线振子,其中,每个所述天线振子包括反射器,从而将天线射频模式集中至所述目标用户;与所述目标用户进行通信,从而向所述目标用户发送数据或接收来自所述目标用户的数据。

Description

波束赋形天线阵
相关申请案交叉申请
本申请要求DediHaziza于2012年12月7日递交的发明名称为“波束赋形天线阵”的第13/708,554号美国专利申请案的在先申请优先权,该在先申请的内容以引入的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及通信网络,尤其涉及一种波束赋形天线阵。
背景技术
随着无线局域网(WLAN)和WiFi技术的演进,对支持更高容量(例如,更多用户)同时保持吞吐量和服务质量(QoS)的需求也在增长。另外,随着用户和用户终端数量的增多,传输环境的抵抗性也可能增加,这对单个用户而言,可能会导致更多的干扰,频谱效率低下和更低的数据吞吐量。例如,在多用户宽带无线(如WiFi)环境(如商业中心、办公室、宾馆和医院等)中,在包含有全向天线系统的传统WLAN中,每个用户都可能扮演着其他用户的噪音(如干扰)来源。在此例中,每个用户的数据吞吐量都会因干扰而降低。而且,由于频谱效率低下和带宽限制,每个用户的数据吞吐量可能进一步降低。
传统的WLAN设备、系统和方法可采用波束赋形天线系统提升系统的效率(如频谱效率和数据吞吐量等),减轻传输环境的抵抗性。例如,可采用波束赋形天线系统将天线射频(RF)模式定向至和/或集中至一个或多个特定用户。传统的波束赋形方法往往复杂庞大且效率低下。例如,包含有波束赋形天线系统的传统WLAN设备、系统和方法可能要求设计定向天线振子和/或包括一个或多个激活电路(如放大器和移相电路等)。另外,传统的波束赋形方法在室内多径环境下,例如,可能会由于多径失真而经历性能退化。此类传统方法可能采用预定的天线RF模式,并且可能不具备重配置天线RF模式的能力。依此,需要提供能够更有效地将天线RF模式调节和/或引导至一个或更多目标用户的设备、系统和方法。
发明内容
本文公开了一种无线接入点设备,包括:微控制器单元、耦合至所述微控制器单元的收发器以及耦合至所述收发器的波束赋形天线,其中,所述波束赋形天线包括:反射器、开关以及与所述反射器大体上相邻的两个或多个天线振子,每个天线振子耦合至所述开关。
本文还公开了一种波束赋形方法,包括:识别一个或多个目标用户;确定天线配置;激活一个或多个天线振子,其中,每个所述天线振子包括反射器,从而将天线射频模式集中至所述目标用户;与所述目标用户进行通信,从而向所述目标用户发送数据或接收来自所述目标用户的数据。
本文还公开了一种无线接入点设备,包括:微控制器单元、耦合至所述微控制器单元的收发器以及耦合至所述收发器的波束赋形天线,其中,所述波束赋形天线包括:反射器、与所述反射器大体上相邻的两个或多个天线振子以及耦合至每个天线振子的开关,所述开关用于控制到所述天线振子的电力,以通过开启或关闭所述天线振子修改所述天线振子产生的RF模式,以及耦合至所述微控制器的存储器,其中,所述存储器包括指令,所述指令促使所述微控制器识别一个或多个目标用户;确定天线配置;激活一个或多个天线振子,其中,每个所述天线振子包括反射器,从而将天线射频模式集中至所述目标用户;与所述目标用户进行通信,从而向所述目标用户发送数据或接收来自所述目标用户的数据。
附图说明
为了更完整地理解本发明,现参阅结合附图和具体实施方式而描述的以下简要说明,其中的相同参考标号表示相同部分。
图1为WLAN设备的一个部分的一实施例的示意图;
图2为波束赋形天线阵的一实施例的透视图;
图3为波束赋形天线阵的一实施例的侧视图;
图4为波束赋形天线阵的一实施例的俯视图;
图5为波束赋形天线阵射频模式的一实施例的透视图;
图6为与单个用户进行通信的波束赋形天线阵的一实施例的俯视图;
图7为与单个用户进行通信的波束赋形天线阵的另一实施例的俯视图;
图8为与两个用户进行通信的波束赋形天线阵的一实施例的俯视图;
图9为与四个用户进行通信的波束赋形天线阵的一实施例的俯视图;
图10为波束赋形方法的一实施例的流程图。
具体实施方式
首先应理解,尽管下文提供一项或多项实施例的说明性实施方案,但所公开的系统和/或方法可使用任何数目的技术来实施,无论该技术是当前已知还是现有的。本发明决不应限于下文所说明的说明性实施方案、附图和技术,包括本文所说明并描述的示例性设计和实施方案,而是可在所附权利要求书的范围以及其等效物的完整范围内修改。
本文公开波束赋形天线阵(BFAA)和包含有BFAA的WLAN设备的实施例,方法亦同。在一实施例中,该BFAA可用于提供将天线RF模式调节和/或引导至一个或多个目标用户的能力,从而提升数据吞吐量和提高该WLAN设备的频谱效率,如将在本文公开的那样。另外,该BFAA还可用于为一个或多个目标用户提供全向覆盖,当如此配置时,如将在本文公开的那样。
参照图1,示出了BFAA的操作环境的实施例。在一实施例中,该操作环境通常包括多个与WLAN设备关联的功能单元,如将在本文公开的那样。
在图1所示的实施例中,WLAN设备100可包括多个功能单元。在一实施例中,功能单元(如集成电路(IC))可执行单个功能,例如,作为放大器或缓冲器。该功能单元可在单个芯片上执行多种功能。该功能单元可包括可执行所定义功能的IC上的一组组件(如晶体管、电阻器、电容器、二极管和/或电感器)。该功能单元可包括一组具体的输入、一组具体的输出以及带有所述IC的其他功能单元和/或外部组件的接口(如电接口、逻辑接口和/或其他接口)。在一些实施例中,该功能单元可包括单个功能的重复实例(如单个芯片上的多个触发器或加法器),或者可包括两个或多个不同类型的可共同为该功能单元提供其整体功能性的功能单元。例如,微处理器或微控制器可包括功能单元,例如,算术逻辑单元(ALU)、一个或多个浮点单元(FPU)、一个或多个加载或存储单元、一个或多个分支预测单元以及一个或多个存储器控制器和其他诸如此类的模块。在一些实施例中,该功能单元还可细分为组件功能单元。例如,如果微处理器与至少一个其他功能单元(如高速缓冲存储器单元)共用电路,微处理器或微控制器作为一个整体可被视为IC的功能单元。
功能单元可包括,例如,通用处理器、数学处理器、状态机、数字信号处理器、视频处理器、音频处理器、调制解调器、收音机、接收机、发射机、收发器、逻辑单元、逻辑元件、复用器、解复用器、切换单元、切换元件、输入/输出(I/O)元件、外围控制器、总线、总线控制器、寄存器、组合逻辑元件、存储单元、可编程逻辑器件、存储器单元、神经网络、传感电路、控制电路、数模转换器、模数转换器、振荡器、存储器、过滤器、放大器、混频器、调制器、解调器和/或本领域普通技术人员所能理解的任何其他适当的设备。
在图1的实施例中,WLAN设备100可包括多个分布式组件和/或功能单元,每个功能单元可通过适当的信号管线,例如,通过一个或多个电连接,与一个或多个其他功能单元进行通信,如将在本文公开的那样。
在图1的实施例中,操作环境包括WLAN设备100,WLAN设备100包括多个互连功能单元,例如,用于发送和/或接收一个或多个RF信号(如WiFi信号)的连功能单元。在图1的实施例中,WLAN设备100通常可包括各种功能单元,包括但不限于微控制器单元(MCU)102、收发器104和BFAA200,其排列如图1所示。在这一实施例中,WLAN设备100用于(如向/从一个或多个目标用户)发送和/或接收RF信号(如WiFi信号)。虽然图1示出了可能采用BFAA200的操作环境和/或可能与BFAA200相关联的功能单元的特定配置的特定实施例,但本领域普通技术人员一看本发明便能理解,本文将公开的BFAA200可通过类似方式应用于替代性操作环境和/或带有WLAN设备功能单元的替代性配置。
在一实施例中,MCU102可用于控制WLAN设备100的一个或多个功能单元和/或控制通过WLAN设备100的数据流。例如,MCU102可用于(例如,通过电连接150)与收发器104传送一个或多个电信号(如数据包),和/或在所述电信号上执行一个或多个流程(如鉴权和数据包监控逻辑等)。在这一实施例中,一个或多个所述流程可在软件,硬件或软件和硬件的结合中执行。
在一实施例中,MCU102可包括处理器内核、逻辑单元(LU)、存储器存储设备、输入/输出(I/O)外围设备、数字信号处理器(DSP)和/或本领域普通技术人员一看本发明便能理解的任何其他适当的功能单元。例如,在一实施例中,LU可用于执行算术运算和/或逻辑运算,例如,对来自收发器的电信号进行逻辑运算。另外,在一实施例中,存储器存储设备通常可用于为WLAN设备100存储信息(如数据),并且可用于向存储器存储设备的一个或多个存贮单元(memorycell)读取和/或写入数据。在一实施例中,存储器存储设备可包括只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、闪存、外部存储器(如安全数码(SD)卡),本领域普通技术人员一看本发明便能理解的任何适当类型的存储器设备,或其组合。另外,在一实施例中,I/O外围设备通常可用于在MCU102和/或WLAN设备100与外部硬件(如电源插座、计算机等)之间发送电信号和/或数据信号。进一步地,在一实施例中,DSP可用于操控、修改和/或改善电信号,如来自收发器的电信号。
在一实施例中,收发器104可通过配置符合电气和电子工程师学会(IEEE)802.11和/或802.16标准和/或协议的要求。在一附加或替代性实施例中,收发器104可通过配置符合本领域普通技术人员一看本发明便能理解的任何其他适当的标准和/或协议的要求。
在一实施例中,收发器104通常可用于(例如,通过BFAA200)向/从WLAN设备100支持和/或提供无线通信。在一实施例中,收发器104通常可包括介质访问控制器(MAC)106和前端模块(FEM)108。
在一实施例中,MAC106通常可用于(例如,通过电连接150)与MCU102传送电信号(如数据信号),以及(例如,通过电连接152)与FEM108传送MAC分层的数据信号。在一实施例中,MAC106通常可用于(如为控制数据信号流量)提供寻址和/或提供信道访问控制机制。例如,MAC106可用于实现载波侦听多址(CSMA)协议、载波侦听多址访问/冲突避免(CSMA/CA)协议、载波侦听多址访问/冲突检测(CSMA/CD)协议、载波侦听多址访问/冲突避免和采取优先级裁决(CSMA/CARP)协议、多址访问/冲突避免(MACA)协议、无线多址访问冲突避免(MACAW)协议、纯ALOHA协议、时隙ALOHA协议、预约ALOHA(R-ALOHA)协议、移动时隙ALOHA(MS-ALOHA)协议、动态时分多址(TDMA)协议、分布式协调功能(DCF)、点协调功能(PCF)、混合式协调功能(HCF)或本领域普通技术人员一看本发明便能理解的任何其他适当的介质访问协议。
在一实施例中,FEM108通常可用于(例如,通过电连接152)与MAC106传送MAC层数据信号,以及(例如,通过电连接154)与BFAA200传送物理信号。在一实施例中,FEM108通常可用于过滤电信号(如MAC层数据信号),放大电信号,混合电信号(如上变频电信号或下变频电信号),调制电信号,控制或配置电流的流动路径(如打开或闭合一个或多个天线开关),以及本领域普通技术人员一看本发明便能理解的任何其他适当的信号处理,或其组合。另外,在一实施例中,FEM108可用于调制电信号,例如,实现跳频扩频(FHSS)调制、直接序列扩频(DSSS)调制、正交频分复用(OFDM)、高速直接序列扩频(HR-DSSS)或本领域普通技术人员一看本发明便能理解的任何其他适当的调制技术。
在图1的实施例中,BFAA200可用于(例如,通过电连接154)连接至和/或耦合至收发器104和/或FEM108,并且从/向WLAN设备100接收和/或发送RF信号(如WiFi信号)。
在图2,图3和图4的实施例中,BFAA200通常可包括反射器202和多个天线振子204(如天线振子204a–204d)。在一实施例中,反射器202通常可包括:适合用于反射至少一部分RF信号的材质,例如,一个或多个天线振子204发射的RF信号。例如,在一实施例中,反射器202通常可包括坚固的金属表面和/或金属丝表面,例如,其材质为铝、铜、金、本领域普通技术人员一看本发明便能理解的任何其他适当的导电材质,或其组合。在一实施例中,反射器202可包括一条或多条折线和/或沿着每个部分的一条或多条边接合的两个或多个部分(如金属表面)。例如,在图2的实施例中,反射器202可包括相互垂直(如约90度)且可沿一条公共边(如沿纵轴504)接合的四块固体金属表面部分(如反射器部分202a–202d)。在这一实施例中,如图4所示,反射器202(如反射器部分202a–202d)可用于将水平面(如第一水平轴500和第二水平轴502所定义的面)分割成多个扇区(如扇区510a–510d)。在一替代性实施例中,反射器可包括6个部分、8个部分、10个部分、12个部分或本领域普通技术人员一看本发明便能理解的任何其他数量个部分。另外或可替代地,反射器的跨距可小于一个完整的圆,例如,约90度、180度或270度,或者,反射器的跨距是一个完整的圆,例如,约360度。在实施例中,反射器(如多个反射器部分)可进一步将该水平面划分为额外的扇区,从而增加水平面的可寻址的分辨率或粒度,如将在本文公开的那样。另外,在一实施例中,反射器202的结构和/或形状可配置为圆柱形、球形、抛物线形或本领域普通技术人员一看本发明便能理解的任何其他适当的形状。在一实施例中,如图4所示,反射器202的截面宽度512可为约50毫米(mm)、25毫米、75毫米、100毫米或本领域普通技术人员一看本发明便能理解的任何其他适当的宽度。另外,如图3所示,反射器202的高度514可为约64毫米、32毫米、75毫米、100毫米、200毫米或本领域普通技术人员一看本发明便能理解的任何其他适当的长度。
在一实施例中,天线振子204可用于发送和/或接收RF信号(如WiFi信号),以及响应一个或多个预定频带。例如,天线振子204可用于在预定频带内,如IEEE802.11标准所定义的频带(如2.4兆赫兹(GHz)频带或5GHz频带),响应RF信号(如WiFi信号)。在一附加或替代性实施例中,天线振子204可用于响应本领域普通技术人员一看本发明便能理解的任何其他适当的频带。在一实施例中,天线振子204通常可包括单极天线、偶极天线、折叠偶极天线、平板天线、微带天线、环形天线、全向天线、平面倒F天线(PIFA)、折叠倒置共形天线(FICA)和本领域普通技术人员一看本发明便能理解的任何其他适当类型和/或配置的天线,或其组合。在图2、图3和图4的实施例中,BFAA200通常可包括四个偶极天线振子204a–204c。在一替代性实施例中,BFAA可包括本领域普通技术人员一看本发明便能理解的任何适当数量和/或类型的天线振子。在一实施例中,例如,如图4所示,一个或多个天线振子204(如天线振子204a–204d)可置于反射器202所定义的一个或多个扇区(如扇区510a–510d)内和/或与所述一个或多个扇区大体上相邻,如前文所公开。在一实施例中,如图3所示,天线振子204的间距516可以是约62.5毫米、31.5毫米、20毫米、75毫米或者是本领域普通技术人员一看本发明便能理解的任何其他适当的间距。此外,天线振子204和反射器202彼此可以不直接接触,并且可被空气隔开。在一实施例中,天线振子204可配置为可选择性激活,可单独或结合两个或多个天线振子被激活。
在一实施例中,BFAA200可用于调节和/或引导BFAA200的天线RF模式,例如,为了指向一个或多个用户。波束赋形方法在现有技术中已被熟知,随之,可采用任何适当的波束赋形方法。在一实施例中,BFAA200可用于结合反射器202的至少一个部分激活一个或多个天线振子204,从而在BFAA200和/或反射器202所定义的一个或多个扇区(如扇区510a–510d)内形成天线RF模式或波束。例如,在图5的实施例中,BFAA200可用于沿第一目标用户302a和第二目标用户302b的方向调节天线RF模式350。另外,在这一实施例中,BFAA200可用于沿偏离目标用户302a–302b的方向和/或沿一个或多个非目标用户304a–304b的方向大体上抑制天线RF模式350。反射器202的使用,与无反射器的类似系统相比,可产生更佳的效果。
在图6的实施例中,BFAA200用于激活BFAA200的单个扇区(如扇区600a),以及沿一个或多个目标用户(如目标用户302)的总体方向形成天线RF波束351。例如,BFAA200可用于连接收发器104上的多个开关,使得所述多个开关选择性地激活(例如,在BFAA200与收发器104之间提供电气通信)一个或多个天线振子204。另外,在这一实施例中,在目标用户未置于其中的一个或多个扇区(如第二扇区600b,第三扇区600c和第四扇区600d)内,至少可部分抑制天线RF波束351。例如,收发器104上的一个或多个开关可以不激活一个或多个天线振子204。在图7的实施例中,BFAA200用于激活BFAA200的两个扇区(如第一个扇区600a和第二个扇区600d),以及沿一个或多个目标用户(如目标用户302)的总体方向形成天线RF波束352。另外,在这一实施例中,在目标用户未置于其中的一个或多个扇区(如第三个扇区600b和第四个扇区600c)内,至少可部分抑制天线RF波束351。在图8的实施例中,BFAA200用于激活BFAA200的两个非相邻扇区(如第一个扇区600d和第二个扇区600b),以及沿两个目标用户(如第一目标用户302a和第二目标用户302b)的方向形成天线RF波束353。另外,在这一实施例中,在目标用户未置于其中的一个或多个扇区(如第三个扇区600c和第四个扇区600a)内,至少可部分抑制天线RF波束353。在图9的实施例中,BFAA200用于激活BFAA200的所有扇区(如第一扇区600a、第二扇区600b、第三扇区600c和第四扇区600d),以及沿多个目标用户(如第一目标用户302a、第二目标用户302b、第三目标用户302c和第四目标用户302d)的方向形成天线RF波束354。在一替代性实施例中,BFAA200可用于激活本领域普通技术人员一看本发明便能理解的任何其他适当数量和/或组合的天线振子。
在一实施例中,本文公开了应用BFAA200和/或包含有BFAA200的系统的波束赋形方法。在一实施例中,如图10所示,波束赋形方法通常可包括以下步骤:识别一个或多个目标用户802;确定天线配置804;激活一个或多个天线振子806;与目标用户进行通信808。在一附加实施例中,波束赋形方法还可包括:识别一个或多个额外目标用户;确定天线配置;激活一个或多个天线振子;与目标用户进行通信。
识别目标用户802时,WLAN设备和/或BFAA,如BFAA200,可供有一个或多个无线宽带用户(如WiFi用户)的场所使用。例如,WLAN设备和/或BFAA200可供商业中心、办公室、宾馆、医院、大学和/或本领域普通技术人员所能理解的任何其他适当的场所使用。在这一实施例中,可授权一个或多个用户访问该WLAN设备。例如,一个或多个用户可能能够提供和/或发送鉴权信号(如密码或密钥)。
确定天线配置804时,BFAA200可扫描周围环境来识别和/或定位一个或多个授权用户。例如,WLAN设备可扫描(如激活)BFAA200的每个扇区,例如,来查询用户和/或监听RF信号(如鉴权信号),从而识别一个或多个授权目标用户以及所述一个或多个授权目标用户针对BFAA200的相对位置。
激活一个或多个天线振子806时,WLAN设备可配置BFAA200,使得在BFAA200的一个或多个扇区内,沿所述一个或多个授权目标用户的总体方向形成天线RF波束。例如,请再参考图4,BFAA200结合反射器202的至少一个部分激活一个或多个天线振子204,从而形成天线RF波束,如前文所公开。另外,在这一实施例中,该WLAN设备还可配置BFAA200在无授权目标用户的BFAA200的一个或多个扇区内大体上抑制天线RF波束。
与目标用户进行通信808时,在沿所述一个或多个授权目标用户的总体方向形成天线RF波束之后,例如,通过CSMA协议,该WLAN设备和/或BFAA200可在该WLAN设备和/或BFAA200与所述一个或多个授权目标用户之间建立通信信道。在这一实施例中,在建立通信信道之后,该WLAN设备可与所述一个或多个授权目标用户传送(如发送和/或接收)RF信号。例如,该WLAN设备可通过BFAA200与所述一个或多个授权目标用户传送多个数据包。
在一实施例中,识别一个或多个目标用户,确定天线配置,激活一个或多个天线振子,以及与目标用户进行通信的过程可以重复。例如,与本文公开的方式类似,BFAA200可被重配置为沿所述授权目标用户的总体方向形成替代性天线RF波束。
在一实施例中,如本文或其中某部分所公开,可在无线通信操作中有效采用BFAA200,包含BFAA200的系统,和/或采用系统和/或BFAA200的波束赋形方法。本领域普通技术人员能理解的是,采用波束赋形的传统方法可能需要使用定向天线振子和/或一个或多个激活电路(如放大器、移相电路等)。在一实施例中,BFAA200在不使用定向天线振子,移相电路和/或一个或多个激活电路(如放大器、移相电路等)的情况下使能可调节的天线RF波束,如前文所公开。例如,该WLAN设备可能能够形成可调节的天线RF波束,与一个或多个目标用户进行通信,同时在无目标用户的区域大体上抑制天线RF波束。因此,本文公开的方法提供了可以改善该WLAN设备性能的手段。
本发明公开了至少一项实施例,而且所属领域的普通技术人员对实施例和/或实施例的特征做出的变化、组合和/或修改均在本发明的范围内。通过组合、整合和/或忽略各项实施例的特征而得到的替代性实施例也在本发明的范围内。在明确说明数字范围或限制的情况下,此类表达范围或限制应被理解成包括在明确说明的范围或限制内具有类似规模的迭代范围或限制(例如,从约为1到约为10包括2、3、4等;大于0.10包括0.11、0.12、0.13等)。例如,只要公开具有下限Rl和上限Ru的数字范围,则明确公开了此范围内的任何数字。特定地,在所述范围内的以下数字是明确公开的:R=R1+k*(Ru–R1),其中k为从1%到100%范围内以1%递增的变量,即,k为1%、2%、3%、4%、5%……50%、51%、52%……95%、96%、97%、98%、99%或100%。此外,由上文所定义的两个数字R定义的任何数字范围也是明确公开的。除非另有说明,否则术语“约”是指随后数字的±10%。相对于权利要求的任一元素使用术语“可选地”意味着所述元素是需要的,或者所述元素是不需要的,两种替代方案均在所述权利要求的范围内。使用如“包括”、“包含”和“具有”等较广术语应被理解为提供对如“由……组成”、“基本上由……组成”以及“大体上由……组成”等较窄术语的支持。因此,保护范围不受上文所陈述的说明限制,而是由所附权利要求书界定,所述范围包含所附权利要求书的主题的所有等效物。每一和每条权利要求作为进一步揭示内容并入说明书中,且所附权利要求书是本发明的实施例。对所述揭示内容中的参考进行的论述并非承认其为现有技术,尤其是具有在本申请案的在先申请优先权日期之后的公开日期的任何参考。本发明中所引用的所有专利、专利申请案和公开案的揭示内容特此以引用的方式并入本文本中,其提供补充本发明的示例性、程序性或其它细节。
虽然本发明中已提供若干实施例,但应理解,在不脱离本发明的精神或范围的情况下,本发明所公开的系统和方法可以以许多其他特定形式来体现。本发明的实例应被视为说明性而非限制性的,且本发明并不限于本文所给出的细节。例如,各种元件或部件可以在另一系统中组合或合并,或者某些特征可以省略或不实施。
此外,在不脱离本发明的范围的情况下,各种实施例中描述和说明为离散或单独的技术、系统、子系统和方法可以与其它系统、模块、技术或方法进行组合或合并。展示或论述为彼此耦合或直接耦合或通信的其它项也可以采用电方式、机械方式或其它方式通过某一接口、设备或中间部件间接地耦合或通信。其他变化、替代和改变的示例可以由本领域的技术人员在不脱离本文精神和所公开的范围的情况下确定。

Claims (20)

1.一种无线接入点设备,其特征在于,包括:
微控制器单元;
耦合至所述微控制器单元的收发器;
耦合至所述收发器的波束赋形天线,其中,所述波束赋形天线包括:
反射器;
与所述反射器大体上相邻的两个或多个天线振子;
耦合至每个所述天线振子的开关,其中,所述开关用于控制到所述天线振子的电力,以通过开启或关闭所述天线振子修改所述天线振子产生的射频(RF)模式。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述波束赋形天线经过配置能够实现通过激活所述天线振子的所述开关将所述RF模式定向至目标用户。
3.根据权利要求2所述的设备,其特征在于,所述波束赋形天线用于为相长干涉提供所述RF模式和反射的RF模式。
4.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述反射器包括多个RF反射面。
5.根据权利要求4所述的设备,其特征在于,所述多个RF反射面沿一条公共边相互接合。
6.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述反射器的形状设置为圆柱形。
7.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述反射器的形状设置为球形或抛物线形。
8.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,一个或多个所述天线振子为偶极天线。
9.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,一个或多个所述天线振子为单极天线或平板天线。
10.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,一个或多个所述天线振子为全向天线。
11.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述波束赋形天线用于,当所有所述天线振子都激活时,成为大体上全向的天线。
12.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述天线振子和所述反射器大体上仅由空气隔开。
13.一种波束赋形方法,其特征在于,包括:
识别一个或多个目标用户;
确定天线配置;
激活一个或多个天线振子,其中,每个所述天线振子包括反射器,从而将天线射频模式集中至所述目标用户;
与所述目标用户进行通信,从而向所述目标用户发送数据或接收来自所述目标用户的数据。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,激活天线振子包括在一个扇区而不在另一扇区内生成天线射频(RF)模式。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述确定天线配置包括激活所述一个扇区并确定每个所述目标用户中的每一个相对于所述扇区的位置。
16.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,将所述天线RF模式集中至所述目标用户包括:激活包括所述目标用户的扇区。
17.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,将所述天线RF模式集中至所述目标用户至少包括在其他扇区中部分抑制所述天线RF模式,并且所述其他扇区不包括所述目标用户。
18.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,将所述天线射频(RF)模式集中至所述目标用户包括激活所有扇区。
19.一种无线接入点设备,其特征在于,包括:
微控制器单元;
耦合至所述微控制器单元的收发器;
耦合至所述收发器的波束赋形天线,其中,所述波束赋形天线包括:
反射器;
与所述反射器大体上相邻的两个或多个天线振子;
耦合至每个所述天线振子的开关,其中,所述开关用于控制所述到天线振子的电力,以通过开启或关闭所述天线振子修改所述天线振子产生的射频(RF)模式;
耦合至所述微控制器的存储器,其中,所述存储器包括指令,所述指令促使所述微控制器:
识别一个或多个目标用户;
确定天线配置;
激活一个或多个天线振子,其中,每个所述天线振子包括反射器,从而将天线射频模式集中至所述目标用户;
与所述目标用户进行通信,从而向所述目标用户发送数据或接收来自所述目标用户的数据。
20.根据权利要求19所述的设备,其特征在于,所述波束赋形天线经过配置后能够实现通过激活所述天线振子的所述开关将所述RF模式定向至目标用户。
CN201380062268.1A 2012-12-07 2013-12-09 波束赋形天线阵 Pending CN105103372A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/708,554 US20140159958A1 (en) 2012-12-07 2012-12-07 Beam Forming Antenna Array
US13/708,554 2012-12-07
PCT/CN2013/088865 WO2014086318A1 (en) 2012-12-07 2013-12-09 Beam forming antenna array

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105103372A true CN105103372A (zh) 2015-11-25

Family

ID=50880388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380062268.1A Pending CN105103372A (zh) 2012-12-07 2013-12-09 波束赋形天线阵

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140159958A1 (zh)
EP (1) EP2917964A4 (zh)
JP (1) JP2016506129A (zh)
CN (1) CN105103372A (zh)
WO (1) WO2014086318A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105552575A (zh) * 2015-12-15 2016-05-04 福建星网锐捷网络有限公司 天线、天线控制方法及装置
CN108092004A (zh) * 2016-11-23 2018-05-29 北京市环佳通信技术公司 一种智能电控天线阵列控制系统及方法
CN110112565A (zh) * 2018-02-01 2019-08-09 台达电子工业股份有限公司 天线系统及天线模块
CN113906689A (zh) * 2019-06-19 2022-01-07 索尼集团公司 用于rf信号的无源反射的系统和方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI478442B (zh) * 2011-09-21 2015-03-21 Realtek Semiconductor Corp 可切換波束的智慧型天線裝置與相關的無線通信電路
US20160165619A1 (en) * 2014-12-04 2016-06-09 Facebook, Inc. Multi-frequency directional access point communication
CN105140628B (zh) * 2015-07-20 2018-07-03 华为技术有限公司 一种微带全向天线及通信器件
CN107768810B (zh) * 2016-08-23 2020-09-04 上海诺基亚贝尔股份有限公司 天线及其制造方法
US10581160B2 (en) * 2016-12-16 2020-03-03 Gopro, Inc. Rotational wireless communication system
KR102562620B1 (ko) 2018-07-27 2023-08-02 삼성전자주식회사 복수의 방향으로 배치된 복수의 배열 안테나들을 이용하여 외부 오브젝트를 감지하는 전자 장치 및 그에 관한 방법
KR102573221B1 (ko) * 2018-10-25 2023-08-31 현대자동차주식회사 안테나 및 이를 포함하는 차량
KR102604289B1 (ko) 2018-11-28 2023-11-20 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그의 안테나 구조
CN113273092B (zh) * 2019-11-19 2022-08-09 华为技术有限公司 阵列天线控制装置和方法

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3852763A (en) * 1970-06-08 1974-12-03 Communications Satellite Corp Torus-type antenna having a conical scan capability
US3887926A (en) * 1973-11-14 1975-06-03 Singer Co Phased array scanning antenna
US20030161410A1 (en) * 2002-02-26 2003-08-28 Martin Smith Radio communications device with adaptive combination
CN1446012A (zh) * 2002-03-27 2003-10-01 大唐移动通信设备有限公司 智能天线移动通信系统传输高速下行包交换数据的方法
CN1147062C (zh) * 1998-04-22 2004-04-21 皇家菲利浦电子有限公司 天线分集系统
US7038621B2 (en) * 2003-08-06 2006-05-02 Kathrein-Werke Kg Antenna arrangement with adjustable radiation pattern and method of operation
US20060109191A1 (en) * 2004-11-22 2006-05-25 Video54 Technologies, Inc. Circuit board having a peripheral antenna apparatus with selectable antenna elements
CN1853315A (zh) * 2003-09-15 2006-10-25 Lg电信株式会社 波束切换天线系统和用于控制该系统的方法及设备
CN1957506A (zh) * 2004-04-12 2007-05-02 艾尔加因公司 切换多波束天线
CN101137185A (zh) * 2007-01-18 2008-03-05 中兴通讯股份有限公司 一种智能天线技术应用于无线通信系统的方法
US20080266164A1 (en) * 2005-02-23 2008-10-30 Saab Ab Radar reflector
US7477204B2 (en) * 2005-12-30 2009-01-13 Micro-Mobio, Inc. Printed circuit board based smart antenna
CN101494484A (zh) * 2008-01-24 2009-07-29 中兴通讯股份有限公司 下行波束形成方法
CN102221684A (zh) * 2011-03-16 2011-10-19 桂林电子科技大学 无线测向定位搜救装置及搜救方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01151325A (ja) * 1987-12-08 1989-06-14 Hitachi Ltd アンテナおよび無線通信システム
FI105512B (fi) * 1995-05-24 2000-08-31 Nokia Networks Oy Menetelmä kulmatoisteen aikaansaamiseksi sekä tukiasemalaitteisto
JP2001320318A (ja) * 1999-11-29 2001-11-16 Texas Instr Inc <Ti> Gpsに支援されたセルラー通信
US6973470B2 (en) 2001-06-13 2005-12-06 Corrent Corporation Circuit and method for performing multiple modulo mathematic operations
WO2005027265A1 (en) * 2003-09-15 2005-03-24 Lg Telecom, Ltd Beam switching antenna system and method and apparatus for controlling the same
CA2562479A1 (en) 2004-04-12 2005-12-01 Airgain, Inc. Switched multi-beam antenna
CN101699660B (zh) * 2009-09-01 2015-11-25 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种高增益超宽波束天线

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3852763A (en) * 1970-06-08 1974-12-03 Communications Satellite Corp Torus-type antenna having a conical scan capability
US3887926A (en) * 1973-11-14 1975-06-03 Singer Co Phased array scanning antenna
CN1147062C (zh) * 1998-04-22 2004-04-21 皇家菲利浦电子有限公司 天线分集系统
US20030161410A1 (en) * 2002-02-26 2003-08-28 Martin Smith Radio communications device with adaptive combination
CN1446012A (zh) * 2002-03-27 2003-10-01 大唐移动通信设备有限公司 智能天线移动通信系统传输高速下行包交换数据的方法
US7038621B2 (en) * 2003-08-06 2006-05-02 Kathrein-Werke Kg Antenna arrangement with adjustable radiation pattern and method of operation
CN1853315A (zh) * 2003-09-15 2006-10-25 Lg电信株式会社 波束切换天线系统和用于控制该系统的方法及设备
CN1957506A (zh) * 2004-04-12 2007-05-02 艾尔加因公司 切换多波束天线
US20060109191A1 (en) * 2004-11-22 2006-05-25 Video54 Technologies, Inc. Circuit board having a peripheral antenna apparatus with selectable antenna elements
US20080266164A1 (en) * 2005-02-23 2008-10-30 Saab Ab Radar reflector
US7477204B2 (en) * 2005-12-30 2009-01-13 Micro-Mobio, Inc. Printed circuit board based smart antenna
CN101137185A (zh) * 2007-01-18 2008-03-05 中兴通讯股份有限公司 一种智能天线技术应用于无线通信系统的方法
CN101494484A (zh) * 2008-01-24 2009-07-29 中兴通讯股份有限公司 下行波束形成方法
CN102221684A (zh) * 2011-03-16 2011-10-19 桂林电子科技大学 无线测向定位搜救装置及搜救方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105552575A (zh) * 2015-12-15 2016-05-04 福建星网锐捷网络有限公司 天线、天线控制方法及装置
CN108092004A (zh) * 2016-11-23 2018-05-29 北京市环佳通信技术公司 一种智能电控天线阵列控制系统及方法
CN108092004B (zh) * 2016-11-23 2020-10-27 北京环佳通信技术有限公司 一种智能电控天线阵列控制系统及方法
CN110112565A (zh) * 2018-02-01 2019-08-09 台达电子工业股份有限公司 天线系统及天线模块
CN113906689A (zh) * 2019-06-19 2022-01-07 索尼集团公司 用于rf信号的无源反射的系统和方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014086318A1 (en) 2014-06-12
US20140159958A1 (en) 2014-06-12
EP2917964A1 (en) 2015-09-16
EP2917964A4 (en) 2015-11-04
JP2016506129A (ja) 2016-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105103372A (zh) 波束赋形天线阵
CN105027460A (zh) 用于室内无线局域网的智能天线平台
JP6227686B2 (ja) 適応可能アンテナシステム
JP4906765B2 (ja) マルチバンド無線デバイスのためのアンテナ装置および関連する方法論
Yang et al. Frequency-reconfigurable antennas for multiradio wireless platforms
Tawk et al. Antenna design for cognitive radio
KR20120108019A (ko) 무선 디바이스에서의 동적 안테나 선택
JP2009506685A (ja) 複数の周波数帯域動作用の同調式デュアルアンテナシステム
JP2009543394A (ja) アンテナ配列
EP2712028A1 (en) Antenna device
US9236653B2 (en) Antenna device
WO2021047385A1 (zh) 天线装置、通信产品及天线方向图的重构方法
CN107394404A (zh) 一种天线结构及移动终端
Nayak et al. A study of ultrawideband (uwb) antenna design for cognitive radio applications
CN104079312A (zh) 收发器、阻抗调整装置以及阻抗调整方法
CN104183926B (zh) 一种缝隙天线和智能终端
WO2008122317A1 (en) A radio antenna for a communication terminal
KR101683932B1 (ko) 멀티-섹터 안테나를 갖는 단말을 캘리브레이션하기 위한 방법 및 메시 네트워크 단말
CN109149109A (zh) 一种天线调谐方法及无线终端
US20120086616A1 (en) Antenna for providing selective radiation patterns and antenna construction method
CN102683822B (zh) 天线及终端
CN101997172A (zh) 无向性辐射的平板天线
CN210006894U (zh) 一种适用于手机的5g nr平面天线
WO2009080418A1 (en) Multi-sector radiating device with an omni-directional mode
CN108808219A (zh) 一种新型移动设备天线

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20151125