CN105612812B - 一种无线通信设备 - Google Patents

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Abstract

一种无线通信设备,包括馈电网络、2个收发信机和包括N个天线单元的天线阵列;其中,馈电网络具有N个天线端口和2个射频端口,N个天线端口和N个天线单元一一对应连接,2个收发信机与2个射频端口一一对应连接,2个收发信机向2个射频端口输出的射频信号的通信制式各不相同;馈电网络用于将从2个射频端口中的任意1个射频端口输入馈电网络的射频信号进行功率分配和相位偏移以得到N路射频信号,将N路射频信号通过N个天线端口输出至N个天线单元进行发射。本发明实施例提供方案有利于降低在支持至少两种通信制式的场景下的无线通信设备制造成本。

Description

一种无线通信设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域,具体涉及一种无线通信设备。
背景技术
随着移动通信的发展演进,多频多制式是一个主要的趋势。目前运营商越来越希望一个基站能够支持多种不同通信制式,例如运营商希望1个基站可支持全球移动通信系统(GSM,Global System for Mobile communication)、宽带码分多址接入(WCDMA,Wideband Code Division Multiple Access)和长期演进(LTE,Long Term Evolution)等通信制式中的至少两种。
目前的多通信制式设计方案中,不同通信制式的收发信机分别配置了独立的天线单元,例如基站包括两个通信制式的收发信机,则针对两个通信制式的收发信机需要配置两个相互独立的天线单元。
然而,不同通信制式的收发信机分别配置独立的天线单元,不仅不容易控制制造成本,且各独立的天线单元之间还可能相互干扰,进而有可能影响信号覆盖质量。
发明内容
本发明实施例提供一种无线通信设备,以降低在支持至少两种通信制式的场景下的无线通信设备制造成本。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供以下技术方案:
第一方面,一种无线通信设备,包括:
馈电网络、2个收发信机和包括N个天线单元的天线阵列;
其中,所述馈电网络具有N个天线端口和2个射频端口,所述N个天线端口和所述N个天线单元一一对应连接,所述2个收发信机与所述2个射频端口一一对应连接,所述2个收发信机向所述2个射频端口输出的射频信号的通信制式各不相同;
所述馈电网络用于将从所述2个射频端口中的任意1个射频端口输入所述馈电网络的射频信号进行功率分配和相位偏移以得到N路射频信号,将所述N路射频信号通过所述N个天线端口输出至所述N个天线单元进行发射,所述N路射频信号和所述N个射频端口一一对应,其中,所述N路射频信号的相位互不相等,其中,所述N为正整数。
结合第一方面,在第一方面的第一种可能的实施方式中,
由所述N个天线单元中的任意相邻2个天线单元所发射的所述N路射频信号之中的两路射频信号的相位之差等于K*360°/N,其中,所述K和所述N为正整数,所述N大于2。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式,在第一方面的第二种可能的实施方式中,所述天线阵列为全向天线阵列。
结合第一方面的第二种可能的实施方式,在第一方面的第三种可能的实施方式中,所述水平面全向天线阵列或垂直面全向天线阵列。
结合第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式,在第一方面的第四种可能的实施方式中,所述N个天线单元中的至少1个天线单元为单天线或天线子阵列。
结合第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式或第一方面的第四种可能的实施方式,在第一方面的第五种可能的实施方式中,所述天线阵列中的N个天线单元的馈电点位于同一圆环上。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式或第一方面的第四种可能的实施方式或第一方面的第五种可能的实施方式,在第一方面的第六种可能的实施方式中,所述馈电网络包括:
第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第一合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第二合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,从所述2个射频端口中的其中一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第一合路器,再流经所述第三合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;从所述2个射频端口中的另一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号流经先所述第二合路器,再流经所述第三合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;
或者,
其中,从所述2个射频端口中的其中一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第一合路器,再流经所述第二合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;从所述2个射频端口中的另一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第三合路器、所述第二合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;
或者,
其中,从所述2个射频端口中的其中一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第三合路器,再流经所述第一合路器和所述第二合路器到达所述N个天线端口;从所述2个射频端口中的另一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号流经先所述第四合路器,再流经所述第一合路器和所述第二合路器到达所述N个天线端口。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式或第一方面的第四种可能的实施方式或第一方面的第五种可能的实施方式,在第一方面的第七种可能的实施方式中,所述馈电网络包括:
第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第二合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第一合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为
其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,从所述2个射频端口中的其中一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第一合路器,再流经所述第三合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;从所述2个射频端口中的另一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号流经先所述第二合路器,再流经所述第三合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;
或者,
其中,从所述2个射频端口中的其中一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第一合路器,再流经所述第二合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;从所述2个射频端口中的另一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第三合路器、所述第二合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;
或者,
其中,从所述2个射频端口中的其中一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第三合路器,再流经所述第一合路器和所述第二合路器到达所述N个天线端口;从所述2个射频端口中的另一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号流经先所述第四合路器,再流经所述第一合路器和所述第二合路器到达所述N个天线端口。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式或第一方面的第四种可能的实施方式或第一方面的第五种可能的实施方式,在第一方面的第八种可能的实施方式中,
所述N个天线单元包括:第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第一合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第二合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口1与所述第三合路器的端口1连接,所述第一合路器的端口4与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口4与所述第三合路器的端口4连接,所述第二合路器的端口1与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口2与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口3与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口3与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口2和所述第一合路器的端口3中的其中一个,以及所述第二合路器的端口2和所述第二合路器的端口3中的其中一个。
结合第一方面的第八种可能的实施方式,在第一方面的第九种可能的实施方式中,
所述第三合路器和第四合路器中的至少一个为90°混合电桥。
结合第一方面的第八种可能的实施方式或第一方面的第九种可能的实施方式,在第一方面的第十种可能的实施方式中,
所述第一合路器为180°混合电桥;
或者,
所述第一合路器包括第一混合电桥和第一移相器;其中,所述第一混合电桥为90°混合电桥,所述第一移相器为90度移相器;
其中,所述第一混合电桥的端口1作为所述第一合路器的端口2,所述第一混合电桥的端口4作为所述第一合路器的端口3,所述第一混合电桥的端口3作为所述第一合路器的端口4,所述第一移相器的一端与所述第一混合电桥的端口2连接,所述第一移相器的另一端作为所述第一合路器的端口1;
其中,所述第一混合电桥为的散射矩阵为[S90],
其中,
结合第一方面的第八种可能的实施方式或第一方面的第九种可能的实施方式或或第一方面的第十种可能的实施方式,在第一方面的第十一种可能的实施方式中,所述第二合路器为180°混合电桥;
或者,所述第二合路器包括第二混合电桥和第二移相器;其中,所述第二混合电桥为90°混合电桥,所述第二移相器为90度移相器;
其中,所述第二混合电桥的端口1作为所述第二合路器的端口3,所述第二混合电桥的端口4作为所述第二合路器的端口2,所述第二混合电桥的端口2作为所述第二合路器的端口4,所述第二移相器的一端与所述第二混合电桥的端口3连接,所述第二移相器的另一端作为所述第二合路器的端口1;
其中,所述第二混合电桥为的散射矩阵为[S90],
其中,
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式或第一方面的第四种可能的实施方式或第一方面的第五种可能的实施方式,在第一方面的第十二种可能的实施方式中,
所述N个天线单元包括:第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第一合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第二合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口2与所述第三合路器的端口4连接,所述第一合路器的端口3与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口2与所述第三合路器的端口1连接,所述第二合路器的端口3与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口3与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口4与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口4与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口1和所述第一合路器的端口4中的其中一个,以及所述第二合路器的端口1和所述第二合路器的端口4中的其中一个。
结合第一方面的第十二种可能的实施方式,在第一方面的第十三种可能的实施方式中,所述第一合路器和第二合路器中的至少一个为90°混合电桥。
结合第一方面的第十二种可能的实施方式或第一方面的第十三种可能的实施方式,在第一方面的第十四种可能的实施方式中,
所述第三合路器为180°混合电桥;
或者,
所述第三合路器包括第三混合电桥和第三移相器;其中,所述第三混合电桥为90°混合电桥,所述第三移相器为90度移相器;
其中,所述第三混合电桥的端口1作为所述第三合路器的端口4,所述第三混合电桥的端口2作为所述第三合路器的端口3,所述第三混合电桥的端口3作为所述第三合路器的端口2,所述第三移相器的一端与所述第三混合电桥的端口4连接,所述第三移相器的另一端作为所述第三合路器的端口1;
其中,所述第三混合电桥为的散射矩阵为[S90],
其中,
结合第一方面的第十二种可能的实施方式或第一方面的第十三种可能的实施方式或第一方面的第十四种可能的实施方式,在第一方面的第十五种可能的实施方式中,所述第四合路器为180°混合电桥;
或者,
所述第四合路器包括第四混合电桥和第四移相器;其中,所述第四混合电桥为90°混合电桥,所述第四移相器为90度移相器;
其中,所述第四混合电桥的端口2作为所述第四合路器的端口2,所述第四混合电桥的端口3作为所述第四合路器的端口3,所述第四混合电桥的端口4作为所述第四合路器的端口4,所述第四移相器的一端与所述第四混合电桥的端口1连接,所述第四移相器的另一端作为所述第四合路器的端口1;
其中,所述第四混合电桥为的散射矩阵为[S90],
其中,
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式或第一方面的第四种可能的实施方式或第一方面的第五种可能的实施方式,在第一方面的第十六种可能的实施方式中,
所述N个天线单元包括:第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第一合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第二合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口1与所述第三合路器的端口4连接,所述第一合路器的端口4与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口2与所述第三合路器的端口1连接,所述第二合路器的端口3与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口3与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口2与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口3与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口2和所述第一合路器的端口3中的其中一个,以及所述第二合路器的端口1和所述第二合路器的端口4中的其中一个。
结合第一方面的第十六种可能的实施方式,在第一方面的第十七种可能的实施方式中,所述第二合路器和第四合路器中的至少一个为90°混合电桥。
结合第一方面的第十六种可能的实施方式或第一方面的第十七种可能的实施方式,在第一方面的第十八种可能的实施方式中,
所述第三合路器为180°混合电桥;
或者,所述第三合路器包括第三混合电桥和第三移相器;其中,所述第三混合电桥为90°混合电桥,所述第三移相器为90度移相器;
其中,所述第三混合电桥的端口1作为所述第三合路器的端口4,所述第三混合电桥的端口2作为所述第三合路器的端口3,所述第三混合电桥的端口3作为所述第三合路器的端口2,所述第三移相器的一端与所述第三混合电桥的端口4连接,所述第三移相器的另一端作为所述第三合路器的端口1;
其中,所述第三混合电桥为的散射矩阵为[S90],
其中,
结合第一方面的第十六种可能的实施方式或第一方面的第十七种可能的实施方式或第一方面的第十八种可能的实施方式,在第一方面的第十九种可能的实施方式中,所述第一合路器为180°混合电桥;
或者,
所述第一合路器包括第一混合电桥和第一移相器;其中,所述第一混合电桥为90°混合电桥,所述第一移相器为90度移相器;
其中,所述第一混合电桥的端口1作为所述第一合路器的端口2,所述第一混合电桥的端口4作为所述第一合路器的端口3,所述第一混合电桥的端口3作为所述第一合路器的端口4,所述第一移相器的一端与所述第一混合电桥的端口2连接,所述第一移相器的另一端作为所述第一合路器的端口1;
其中,所述第一混合电桥为的散射矩阵为[S90],
其中,
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式或第一方面的第四种可能的实施方式或第一方面的第五种可能的实施方式,在第一方面的第二十种可能的实施方式中,
所述N个天线单元包括:第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第一合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第二合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口4与所述第三合路器的端口1连接,所述第一合路器的端口1与所述第四合路器的端口4连接;所述第二合路器的端口2与所述第三合路器的端口4连接,所述第二合路器的端口3与所述第四合路器的端口1连接;
其中,所述第三合路器的端口2与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口3与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口3与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口2与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口3和所述第一合路器的端口2中的其中一个,以及所述第二合路器的端口1和所述第二合路器的端口4中的其中一个。
结合第一方面的第二十种可能的实施方式,在第一方面的第二十一种可能的实施方式中,所述第二合路器和第三合路器中的至少一个为90°混合电桥。
结合第一方面的第二十种可能的实施方式或第一方面的第二十一种可能的实施方式,在第一方面的第二十二种可能的实施方式中,所述第一合路器为180°混合电桥;
或者,
所述第一合路器包括第一混合电桥和第一移相器;其中,所述第一混合电桥为90°混合电桥,所述第一移相器为90度移相器;
其中,所述第一混合电桥的端口1作为所述第一合路器的端口3,所述第一混合电桥的端口4作为所述第一合路器的端口2,所述第一混合电桥的端口2作为所述第一合路器的端口4,所述第一移相器的一端与所述第一混合电桥的端口3连接,所述第一移相器的另一端作为所述第一合路器的端口1;
其中,所述第一混合电桥为的散射矩阵为[S90],
其中,
结合第一方面的第二十种可能的实施方式或第一方面的第二十一种可能的实施方式或第一方面的第二十二种可能的实施方式,在第一方面的第二十三种可能的实施方式中,所述第四合路器为180°混合电桥;
或者,
所述第四合路器包括第四混合电桥和第四移相器;其中,所述第四混合电桥为90°混合电桥,所述第四移相器为90度移相器;
其中,所述第四混合电桥的端口1作为所述第四合路器的端口4,所述第四混合电桥的端口2作为所述第四合路器的端口3,所述第四混合电桥的端口3作为所述第四合路器的端口2,所述第四移相器的一端与所述第四混合电桥的端口4连接,所述第四移相器的另一端作为所述第四合路器的端口1;
其中,所述第四混合电桥为的散射矩阵为[S90],
其中,
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式或第一方面的第四种可能的实施方式或第一方面的第五种可能的实施方式,在第一方面的第二十四种可能的实施方式中,
所述N个天线单元包括:
第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
所述第一合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为所述第二合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口2与所述第三合路器的端口1连接,所述第一合路器的端口3与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口2与所述第三合路器的端口4连接,所述第二合路器的端口3与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口2与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口3与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口3与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口1和所述第二合路器的端口1。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式或第一方面的第四种可能的实施方式或第一方面的第五种可能的实施方式,在第一方面的第二十五种可能的实施方式中,
所述N个天线单元包括:
第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
所述第一合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为所述第二合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口3与所述第三合路器的端口1连接,所述第一合路器的端口2与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口2与所述第三合路器的端口4连接,所述第二合路器的端口3与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口2与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口3与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口3与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口1和所述第二合路器的端口1。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式或第一方面的第四种可能的实施方式或第一方面的第五种可能的实施方式,在第一方面的第二十六种可能的实施方式中,
所述N个天线单元包括:
第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
所述第一合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为所述第二合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口2与所述第三合路器的端口1连接,所述第一合路器的端口3与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口3与所述第三合路器的端口4连接,所述第二合路器的端口2与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口2与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口3与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口3与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口1和所述第二合路器的端口1。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式或第一方面的第四种可能的实施方式或第一方面的第五种可能的实施方式,在第一方面的第二十七种可能的实施方式中,
所述N个天线单元包括:
第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
所述第一合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为所述第二合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口3与所述第三合路器的端口1连接,所述第一合路器的端口2与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口3与所述第三合路器的端口4连接,所述第二合路器的端口2与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口2与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口3与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口3与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口1和所述第二合路器的端口1。
结合第一方面的第二十四种可能的实施方式或第一方面的第二十五种可能的实施方式或第一方面的第二十六种可能的实施方式第一方面的第二十七种可能的实施方式,在第一方面的第二十八种可能的实施方式中,
所述第一合路器为第一巴伦,其中,所述第一巴伦的合路端作为所述第一合路器的端口1,所述第一巴伦的同相端作为所述第一合路器的端口2,所述第一巴伦的反相端作为所述第一合路器的端口3;
或者,
所述第一合路器包括第一功分器和第五移相器;其中,所述第一功分器的合路端作为所述第一合路器的端口1,所述第一功分器的第一分路端作为所述第一合路器的端口2,所述第五移相器的一端连接到所述第一功分器的第二分路端,所述第五移相器的另一端作为所述第一合路器的端口3。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式或第一方面的第四种可能的实施方式或第一方面的第五种可能的实施方式,在第一方面的第二十九种可能的实施方式中,
所述N个天线单元包括:第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第一合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第二合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为
其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口1与所述第三合路器的端口1连接,所述第一合路器的端口4与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口2与所述第三合路器的端口4连接,所述第二合路器的端口3与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口2与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口3与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口3与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口2和所述第一合路器的端口3中的其中一个,以及所述第二合路器的端口1。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式或第一方面的第四种可能的实施方式或第一方面的第五种可能的实施方式,在第一方面的第三十种可能的实施方式中,
所述N个天线单元包括:第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第一合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第二合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为
其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口1与所述第三合路器的端口1连接,所述第一合路器的端口4与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口3与所述第三合路器的端口4连接,所述第二合路器的端口2与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口2与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口3与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口3与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口2和所述第一合路器的端口3中的其中一个,以及所述第二合路器的端口1。
结合第一方面的第二十九种可能的实施方式或第一方面的第三十种可能的实施方式,在第一方面的第三十一种可能的实施方式中,
所述第一合路器为180°混合电桥;
或者,
所述第一合路器包括第一混合电桥和第一移相器;其中,所述第一混合电桥为90°混合电桥,所述第一移相器为90度移相器;
其中,所述第一混合电桥的端口1作为所述第一合路器的端口2,所述第一混合电桥的端口4作为所述第一合路器的端口3,所述第一混合电桥的端口3作为所述第一合路器的端口4,所述第一移相器的一端与所述第一混合电桥的端口2连接,所述第一移相器的另一端作为所述第一合路器的端口1;
其中,所述第一混合电桥为的散射矩阵为[S90],
其中,
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式或第一方面的第四种可能的实施方式或第一方面的第五种可能的实施方式,在第一方面的第三十二种可能的实施方式中,
所述N个天线单元包括:第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第一合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第二合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为
其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口4与所述第三合路器的端口1连接,所述第一合路器的端口1与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口2与所述第三合路器的端口4连接,所述第二合路器的端口3与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口2与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口3与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口3与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口2和所述第一合路器的端口3中的其中一个,以及所述第二合路器的端口1。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式或第一方面的第四种可能的实施方式或第一方面的第五种可能的实施方式,在第一方面的第三十三种可能的实施方式中,
所述N个天线单元包括:第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第一合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第二合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为
其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口4与所述第三合路器的端口1连接,所述第一合路器的端口1与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口3与所述第三合路器的端口4连接,所述第二合路器的端口2与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口2与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口3与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口3与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口2和所述第一合路器的端口3中的其中一个,以及所述第二合路器的端口1。
结合第一方面的第三十二种可能的实施方式或第一方面的第三十三种可能的实施方式,在第一方面的第三十四种可能的实施方式中,
所述第一合路器为180°混合电桥;
或者,
所述第一合路器包括第一混合电桥和第一移相器;其中,所述第一混合电桥为90°混合电桥,所述第一移相器为90度移相器;
其中,所述第一混合电桥的端口1作为所述第一合路器的端口3,所述第一混合电桥的端口4作为所述第一合路器的端口2,所述第一混合电桥的端口2作为所述第一合路器的端口4,所述第一移相器的一端与所述第一混合电桥的端口3连接,所述第一移相器的另一端作为所述第一合路器的端口1;
其中,所述第一混合电桥为的散射矩阵为[S90],
其中,
结合第一方面的第二十四种可能的实施方式或第一方面的第二十五种可能的实施方式或第一方面的第二十六种可能的实施方式或第一方面的第二十七种可能的实施方式或第一方面的第二十八种可能的实施方式或第一方面的第二十九种可能的实施方式或第一方面的第三十种可能的实施方式或第一方面的第三十一种可能的实施方式或第一方面的第三十二种可能的实施方式或第一方面的第三十三种可能的实施方式或第一方面的第三十四种可能的实施方式,在第一方面的第三十五种可能的实施方式中,
所述第三合路器和第四合路器中的至少一个为90°混合电桥。
结合第一方面的第二十四种可能的实施方式或第一方面的第二十五种可能的实施方式或第一方面的第二十六种可能的实施方式或第一方面的第二十七种可能的实施方式或第一方面的第二十八种可能的实施方式或第一方面的第二十九种可能的实施方式或第一方面的第三十种可能的实施方式或第一方面的第三十一种可能的实施方式或第一方面的第三十二种可能的实施方式或第一方面的第三十三种可能的实施方式或第一方面的第三十四种可能的实施方式或第一方面的第三十五种可能的实施方式,在第一方面的第三十六种可能的实施方式中,
所述第二合路器为第二巴伦,其中,所述第二巴伦的合路端作为所述第二合路器的端口1,所述第二巴伦的同相端作为所述第二合路器的端口2,所述第二巴伦的反相端作为所述第二合路器的端口3;
或者,
所述第二合路器包括第二功分器和第六移相器;其中,所述第二功分器的合路端作为所述第二合路器的端口1,所述第二功分器的第二分路端作为所述第二合路器的端口2,所述第六移相器的一端连接到所述第二功分器的第二分路端,所述第六移相器的另一端作为所述第二合路器的端口3。
可以看出,本发明一些实施例的技术方案中,无线通信设备中由于引入了馈电网络和天线阵列,其中,馈电网络能够将待发射的射频信号进行功率分配和相位偏移,N个天线单元发射馈电网络进行功率分配和相位偏移而得到的N路射频信号,并且上述N路射频信号的相位互不相等,由于无线通信设备的两个对应不同通信制式的收发信机可通过馈电网络实现天线阵列的共享,可见有利于降低在支持至少两种通信制式的场景下的无线通信设备制造成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述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-a是本发明实施例提供的一种环形全向天线阵列中各天线单元的排列示意图;
图1-b是本发明实施例提供的另一种环形全向天线阵列中各天线单元的排列示意图;
图1-c是本发明实施例提供的另一种环形全向天线阵列中各天线单元的排列示意图;
图1-d是本发明实施例提供的另一种环形全向天线阵列中各天线单元的排列示意图;
图2是本发明实施例提供的一种无线通信设备的整体架构示意图;
图3-a是本发明实施例提供的一种无线通信设备的局部结构示意图;
图3-b是本发明实施例提供的另一种无线通信设备的局部结构示意图;
图3-c是本发明实施例提供的另一种无线通信设备的局部结构示意图;
图3-d是本发明实施例提供的一种第一合路器的结构示意图;
图3-e是本发明实施例提供的一种第二合路器的结构示意图;
图4-a是本发明实施例提供的另一种无线通信设备的局部结构示意图;
图4-b是本发明实施例提供的另一种无线通信设备的局部结构示意图;
图4-c是本发明实施例提供的另一种无线通信设备的局部结构示意图;
图4-d是本发明实施例提供的一种第三合路器的结构示意图;
图4-e是本发明实施例提供的一种第四合路器的结构示意图;
图5-a是本发明实施例提供的另一种无线通信设备的局部结构示意图;
图5-b是本发明实施例提供的另一种无线通信设备的局部结构示意图;
图5-c是本发明实施例提供的另一种无线通信设备的局部结构示意图;
图6-a是本发明实施例提供的另一种无线通信设备的局部结构示意图;
图6-b是本发明实施例提供的另一种无线通信设备的局部结构示意图;
图6-c是本发明实施例提供的另一种无线通信设备的局部结构示意图;
图7-a是本发明实施例提供的另一种无线通信设备的局部结构示意图;
图7-b是本发明实施例提供的另一种无线通信设备的局部结构示意图;
图7-c是本发明实施例提供的另一种无线通信设备的局部结构示意图;
图7-d是本发明实施例提供的另一种无线通信设备的局部结构示意图;
图7-e是本发明实施例提供的另一种第一合路器的结构示意图;
图7-提本发明实施例提供的另一种第二合路器的结构示意图;
图8-a是本发明实施例提供的另一种无线通信设备的局部结构示意图;
图8-b是本发明实施例提供的另一种无线通信设备的局部结构示意图;
图8-c是本发明实施例提供的另一种无线通信设备的局部结构示意图;
图8-d是本发明实施例提供的另一种无线通信设备的局部结构示意图;
图9-a是本发明实施例提供的一种90°混合电桥与180°混合电桥之间的等效关系图;
图9-b是本发明实施例提供的另一种90°混合电桥与180°混合电桥之间的等效关系图;
图9-c是本发明实施例提供的另一种90°混合电桥与180°混合电桥之间的等效关系图;
图9-d是本发明实施例提供的另一种90°混合电桥与180°混合电桥之间的等效关系图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种无线通信设备,以降低在支持至少两种通信制式的场景下的无线通信设备制造成本。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,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描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别不同的对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面通过具体实施例,分别进行详细的说明。
本发明实施例提供一种无线通信设备,可包括:馈电网络、2个收发信机和包括N个天线单元的天线阵列。
其中,上述馈电网络可具有N个天线端口和2个射频端口,上述N个天线端口和上述N个天线单元一一对应连接,上述N为大于2的整数。
其中,所述2个收发信机与所述2个射频端口一一对应连接,所述2个收发信机向所述2个射频端口输出的射频信号的通信制式各不相同。2个收发信机向所述2个射频端口输出的射频信号的通信制式例如可为如下通信制式中的其中两种:GSM、WCDMA和LTE。当然,2个收发信机向所述2个射频端口输出的射频信号的通信制式例如也可为其他通信制式。
其中,上述馈电网络用于将从上述2个射频端口之中的任意1个射频端口输入到上述馈电网络的射频信号进行功率分配和相位偏移以得到N路射频信号,将上述N路射频信号通过上述N个天线端口输出至上述N个天线单元进行发射,上述N路射频信号和上述N个天线端口一一对应;
其中,上述N路射频信号的相位互不相等,由上述N个天线单元中的任意相邻2个天线单元所发射的上述N路射频信号之中的两路射频信号的相位之差等于K*360°/N,其中,上述K为正整数。
例如,上述N可等于2、3、4、5、8或其它值。
例如,N可为2的自然数次幂。
例如,上述K可等于1、2、4、8或其它值。
在本发明一些实施例中,上述N个天线单元中的至少1个天线单元可为单天线或者天线子阵列。例如上述N个天线单元中的每个天线单元均可为单天线或者天线子阵列,或者上述N个天线单元中的部分天线单元为单天线,另一部分天线单元为天线子阵列。
其中,上述天线阵列可为非全向天线阵列或者全向天线阵列,具体例如环形全向天线阵列或其他类型的全向天线阵列。例如,上述天线阵列例如可为水平面全向天线阵列(例如垂直极化的水平面全向天线阵列或水平极化的水平面全向天线阵列或垂直水平双极化的水平面全向天线阵列)或者垂直面全向天线阵列(例如垂直极化的垂直面全向天线阵列或水平极化的垂直面全向天线阵列或垂直水平双极化的垂直面全向天线阵列),当然上述天线阵列亦可能是其它全向天线阵列。
可以看出,本实施例无线通信设备包括馈电网络和包括N个天线单元的天线阵列;其中,由于引入了相互配合的馈电网络和天线阵列,其中,馈电网络能够将待发射的射频信号进行功率分配和相位偏移,N个天线单元发射馈电网络进行功率分配和相位偏移而得到的N路射频信号,并且上述N路射频信号的相位互不相等,由于无线通信设备的两个对应不同通信制式的收发信机可通过馈电网络实现天线阵列的共享,可见有利于降低在支持至少两种通信制式的场景下的无线通信设备制造成本。
进一步的,若天线阵列为全向天线阵列(如环形全向天线阵列),由上述N个天线单元中的任意相邻2个天线单元所发射的上述N路射频信号之中的两路射频信号的相位之差等于K*360°/N,这样就有利于实现在指定面(如水平面或垂直面等)上获得较好的全向方向图,进而有利于实现在指定面(如水平面或垂直面等)上的较好全向覆盖。
进一步的,上述馈电网络还可用于将所述N个天线接收到的射频信号进行功率合成和相位偏移之后从所述2个射频端口中输出。
上述馈电网络还可能包括除2个射频端口之外的其他射频端口,无线通信设备还可能包括除上述2个收发信机之外的其他收发信机,其他射频端口和其他收发信机可能一一对应链接。
在本发明的一些实施例中,上述天线阵列中的N个天线单元的馈电点可以位于同一圆环上。例如图1-a所示,图1-a举例示出,4个天线单元的馈电点位于同一圆环上以形成全向天线阵列的结构。
例如,参见图1-b,图1-b举例示出4个天线单元的馈电点位于同一圆环上以形成垂直极化的全向天线阵列的结构。参见图1-c,图1-c举例示出4个天线单元的馈电点位于同一圆环上以形成水平极化的全向天线阵列的结构。将图1-b和图1-c所举例的结构进行结合,还可得到图1-d所示的水平垂直双极化的全向天线阵列。
为便于更好的理解本发明实施例的上述方案,下面结合附图进行进一步详细的举例说明。
首先请参见图2,图2示出了一种无线通信设备200,可以包括:
馈电网络210、2个收发信机230和包括N个天线单元的天线阵列220。其中,上述馈电网络210具有N个天线端口和2个射频端口,上述N个天线端口和上述N个天线单元一一对应连接,其中,上述N为大于2的整数。
所述2个收发信机230与所述2个射频端口一一对应连接,所述2个收发信机230向所述2个射频端口输出的射频信号的通信制式各不相同。
其中,馈电网络210用于将从上述2个射频端口之中的任意1个射频端口输入到馈电网络210的射频信号进行功率分配和相位偏移以得到N路射频信号,将上述N路射频信号通过上述N个天线端口输出至上述N个天线单元进行发射,上述N路射频信号和上述N个射频端口一一对应。
其中,上述N路射频信号的相位互不相等。
可选的,由上述N个天线单元中的任意相邻2个天线单元所发射的上述N路射频信号之中的两路射频信号的相位之差等于K*360°/N,其中,上述K为正整数。
例如,上述天线阵列220可为非全向天线阵列或者全向天线阵列,具体例如环形全向天线阵列或其他类型的全向天线阵列。例如,上述天线阵列220例如可为水平面全向天线阵列(例如垂直极化的水平面全向天线阵列或水平极化的水平面全向天线阵列或垂直水平双极化的水平面全向天线阵列)或者垂直面全向天线阵列(例如垂直极化的垂直面全向天线阵列或水平极化的垂直面全向天线阵列或垂直水平双极化的垂直面全向天线阵列),当然上述天线阵列220亦可能是其它全向天线阵列。
其中,天线阵列220的N个天线单元的距离可在一个波长之内。
其中,馈电网络210的具体结构可以是多种多样的,例如馈电网络210可包括多个合路器,其中,上述合路器可包括混合电桥、巴伦、功分器、移相器等等,当然馈电网络210还可包括其它一些器件。
在本发明的一些实施例中,所述馈电网络210可以包括:
第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第一合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第二合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,从所述2个射频端口中的其中一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第一合路器,再流经所述第三合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;从所述2个射频端口中的另一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号流经先所述第二合路器,再流经所述第三合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;
或者,
其中,从所述2个射频端口中的其中一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第一合路器,再流经所述第二合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;从所述2个射频端口中的另一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第三合路器、所述第二合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;
或者,
其中,从所述2个射频端口中的其中一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第三合路器,再流经所述第一合路器和所述第二合路器到达所述N个天线端口;从所述2个射频端口中的另一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号流经先所述第四合路器,再流经所述第一合路器和所述第二合路器到达所述N个天线端口。
在本发明的另一些实施例中,所述馈电网络210可以包括:
第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第二合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为所述第一合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为
其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,从所述2个射频端口中的其中一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第一合路器,再流经所述第三合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;从所述2个射频端口中的另一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号流经先所述第二合路器,再流经所述第三合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;
或者,
其中,从所述2个射频端口中的其中一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第一合路器,再流经所述第二合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;从所述2个射频端口中的另一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第三合路器、所述第二合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;
或者,
其中,从所述2个射频端口中的其中一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第三合路器,再流经所述第一合路器和所述第二合路器到达所述N个天线端口;从所述2个射频端口中的另一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号流经先所述第四合路器,再流经所述第一合路器和所述第二合路器到达所述N个天线端口。
下面结合附图举例馈电网络210的一些可选结构。
参见图3-a~图3-c,其中,图3-a~图3-c举例示出了几种多端口四天线架构的无线通信设备。图3-a~图3-c所示,其中,天线阵列220之中的上述N个天线单元具体包括:第一天线单元A1、第二天线单元A2、第三天线单元A3和第四天线单元A4。
例如图3-a~图3-c所示,其中,馈电网络210可包括第一合路器311、第二合路器312、第三合路器313和第四合路器314。
在本发明的一些实施例中,第一合路器311的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵可为第二合路器312的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵可为第三合路器313的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵可为第四合路器314的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵可为
其中,
其中,在本发明的各实施例中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数,例如,上述散射矩阵中的s12表示从第一合路器311的端口2入射到端口1出射的理想散射系数,上述散射矩阵中的s21表示从第一合路器311的端口1入射到端口2出射的理想散射系数。上述散射矩阵中的s24表示从第二合路器312的端口4入射到端口2出射的理想散射系数,上述散射矩阵中的s43表示从第二合路器311的端口3入射到端口4出射的理想散射系数,以此类推。
如图3-a~图3-c,上述第一合路器311的端口1与上述第三合路器313的端口1连接,上述第一合路器311的端口4与上述第四合路器314的端口1连接;上述第二合路器312的端口4与上述第三合路器313的端口4连接,上述第二合路器312的端口1与上述第四合路器314的端口4连接。
其中,上述第三合路器313的端口2与上述第一天线单元A1连接,上述第三合路器313的端口3与上述第二天线单元A2连接;上述第四合路器314的端口2与上述第三天线单元A3连接,上述第四合路器314的端口3与上述第四天线单元A4连接。
其中,上述2个射频端口可包括:上述第一合路器311的端口2和上述第一合路器311的端口3中的其中一个、上述第二合路器312的端口2和上述第二合路器312的端口3中的其中一个。其中,图3-b中举例示出,上述2个射频端口可包括上述第一合路器311的端口2和上述第二合路器312的端口3。图3-a中举例示出,上述2个射频端口可包括上述第一合路器311的端口3和上述第二合路器312的端口3。图3-c中举例示出,上述2个射频端口可包括:上述第一合路器311的端口2和上述第二合路器312的端口3等3个端口。
其中,图3-a所示架构中,从上述2个射频端口P1和P2分别输入到馈电网络210的射频信号,经馈电网络210功率分配和相位偏移以得到的对应4个天线单元的4路射频信号的相位关系如下表1所示,其中,射频端口P1输入到馈电网络210的射频信号4,经馈电网络210功率分配和相位偏移得到的4路射频信号的相位互不相等,并且,由上述4个天线单元中的任意相邻2个天线单元所发射的上述N路射频信号之中的两路射频信号的相位之差等于360°/N。射频端口P2输入到馈电网络210的射频信号4,经馈电网络210功率分配和相位偏移得到的4路射频信号的相位互不相等,并且,由上述4个天线单元中的任意相邻2个天线单元所发射的上述N路射频信号之中的两路射频信号的相位之差等于360°/N。
表1
P1 P2
A1 180 90
A2 270 0
A3 0 270
A4 90 180
在本发明的一些实施例中,如图3-a~图3-c所示举例中的上述第三合路器313和上述第四合路器314中的至少一个可以为90°混合电桥。
其中,90°混合电桥的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵[S90]例如可如下:
当然,如图3-a~图3-c所示举例中的上述第三合路器313和上述第四合路器314中的至少一个也可以是具有上述散射矩阵的其它类型的合路器。
在本发明一些实施例中,如图3-a~图3-c所示举例中的上述第一合路器311可为180°混合电桥。
其中,180°混合电桥的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵[S180]例如可如下:
在本发明的另一些实施例中,如图3-d举例所示,如图3-a~图3-c所示举例中的上述第一合路器311可包括第一混合电桥3111和第一移相器3112;其中上述第一混合电桥3111例如可为90°混合电桥,上述第一移相器3112为90度移相器。上述第一混合电桥3111的端口1作为上述第一合路器311的端口2,上述第一混合电桥3111的端口4作为上述第一合路器311的端口3,上述第一混合电桥3111的端口3作为上述第一合路器311的端口4。其中,上述第一移相器3112的一端与上述第一混合电桥3111的端口2连接,上述第一移相器3112的另一端作为上述第一合路器311的端口1。
在本发明的另一些实施例中,如图3-e举例所示,如图3-a~图3-c所示举例中的上述第一合路器312可包括第一混合电桥3121和第一移相器3122;其中上述第一混合电桥3121例如可为90°混合电桥,上述第一移相器3122为90度移相器。上述第二混合电桥3121的端口1作为上述第二合路器312的端口3,上述第二混合电桥3121的端口4作为上述第二合路器312的端口2,上述第二混合电桥3121的端口2作为上述第二合路器312的端口4。其中,上述第二移相器3122的一端与上述第二混合电桥3121的端口3连接,上述第二移相器3122的另一端作为上述第二合路器312的端口1。
又例如,图4-a~图4-c所示,馈电网络210可以包括第一合路器311、第二合路器312、第三合路器313和第四合路器314。
其中,上述第一合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为上述第二合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为上述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为上述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为其中,
如图4-a~图4-c举例所示,上述第一合路器311的端口2与上述第三合路器313的端口4连接,上述第一合路器311的端口3与上述第四合路器314的端口1连接;上述第二合路器312的端口2与上述第三合路器313的端口1连接,上述第二合路器312的端口3与上述第四合路器314的端口4连接。
如图4-a~图4-c举例所示,上述第三合路器313的端口3与上述第一天线单元A1连接,上述第三合路器313的端口4与上述第二天线单元A2连接;上述第四合路器314的端口2与上述第三天线单元A3连接,上述第四合路器314的端口4与上述第四天线单元A4连接。
其中,馈电网络210的2个射频端口可包括:上述第一合路器311的端口1和上述第一合路器311的端口4的其中一个,上述第二合路器312的端口1和上述第二合路器312的端口4的其中一个。其中,图4-a中举例示出,馈电网络210的2个射频端口可包括上述第一合路器311的端口4和上述第二合路器312的端口1。图4-b中举例示出,馈电网络210的2个射频端口可以包括:上述第一合路器311的端口1和上述第二合路器312的端口4。图4-c中举例示出,馈电网络210的2个射频端口可以包括上述第一合路器311的端口1和上述第二合路器312的端口1。当然,馈电网络210的2个射频端口也可以包括:上述第一合路器311的端口4和上述第二合路器312的端口4。
在本发明的一些实施例中,图4-a~图4-c所示举例中的上述第一合路器311和上述第二合路器312中的至少一个可以为90°混合电桥。当然,图4-a~图4-c所示举例中的上述第一合路器311和上述第二合路器312中的至少一个也可以是具有上述散射矩阵的其它类型的合路器。
在本发明一些实施例中,图4-a~图4-c所示举例中的上述第三合路器313可为180°混合电桥。或者,如图4-d举例所示,图4-a~图4-c所示举例中的上述第三合路器313可包括第三混合电桥3131和第三移相器3132;其中,上述第三混合电桥3131为90°混合电桥,上述第三移相器3133为90度移相器。其中,上述第三混合电桥3131的端口1作为上述第三合路器313的端口4,上述第三混合电桥3131的端口2作为上述第三合路器313的端口3,上述第三混合电桥3131的端口3作为上述第三合路器313的端口2,上述第三移相器3132的一端与上述第三混合电桥3131的端口4连接,上述第三移相器3132的另一端作为上述第三合路器313的端口1。
在本发明一些实施例中,图4-a~图4-c所示举例中的上述第四合路器314为180°混合电桥。或者,如图4-e举例所示,图4-a~图4-c所示举例中的上述第四合路器314可以包括第四混合电桥3141和第四移相器3142。其中,上述第四混合电桥为90°混合电桥,上述第四移相器3142为90度移相器。其中,上述第四混合电桥3141的端口2作为上述第四合路器314的端口2,上述第四混合电桥3141的端口3作为上述第四合路器314的端口3,上述第四混合电桥3141的端口4作为上述第四合路器314的端口4,上述第四移相器3142的一端与上述第四混合电桥3141的端口1连接,上述第四移相器3142的另一端作为上述第四合路器314的端口1。
其中,图4-b所示架构中,从上述2个射频端口P1和P2分别输入到馈电网络210的射频信号,经馈电网络210功率分配和相位偏移以得到的对应4个天线单元的4路射频信号的相位关系如下表2所示,其中,射频端口P1输入到馈电网络210的射频信号4,经馈电网络210功率分配和相位偏移得到的4路射频信号的相位互不相等,并且,由上述4个天线单元中的任意相邻2个天线单元所发射的上述N路射频信号之中的两路射频信号的相位之差等于360°/N。射频端口P2输入到馈电网络210的射频信号4,经馈电网络210功率分配和相位偏移得到的4路射频信号的相位互不相等,并且,由上述4个天线单元中的任意相邻2个天线单元所发射的上述N路射频信号之中的两路射频信号的相位之差等于360°/N。
表2
P1 P2
A1 0 270
A2 90 180
A3 180 90
A4 270 0
又例如,图5-a~图5-e所示,馈电网络210可以包括:第一合路器311、第二合路器312、第三合路器313和第四合路器314。
其中,上述第一合路器311的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为上述第二合路器312的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为上述第三合路器313的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为上述第四合路器314的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为其中,
如图5-a~图5-c举例所示,上述第一合路器311的端口1与上述第三合路器313的端口4连接,上述第一合路器311的端口4与上述第四合路器314的端口1连接;上述第二合路器312的端口2与上述第三合路器313的端口1连接,上述第二合路器312的端口3与上述第四合路器314的端口4连接。
如图5-a~图5-c举例所示,其中,上述第三合路器313的端口3与上述第一天线单元A1连接,上述第三合路器313的端口2与上述第二天线单元A2连接;上述第四合路器314的端口2与上述第三天线单元A3连接,上述第四合路器314的端口3与上述第四天线单元A4连接。
馈电网络210的2个射频端口包括:上述第一合路器311的端口2和上述第一合路器311的端口3中的其中一个、上述第二合路器312的端口1和上述第二合路器312的端口4中的其中一个。图5-a中举例示出,馈电网络210的2个射频端口可以包括:上述第一合路器311的端口2和上述第二合路器312的端口4。图5-b中举例示出,馈电网络210的2个射频端口可以包括:上述第一合路器311的端口3和上述第二合路器312的端口1。图5-c中举例示出,馈电网络210的2个射频端口可包括:上述第一合路器311的端口3和上述第二合路器312的端口4。当然馈电网络210的2个射频端口也可包括:上述第一合路器311的端口3和上述第二合路器312的端口1。
其中,在本发明的一些实施例中,图5-a~图5-c所示举例中的上述第二合路器312和第四合路器314中的至少一个为90°混合电桥。当然,图5-a~图5-c所示举例中的上述第二合路器312和第四合路器314中的至少一个为90°混合电桥也可以是具有上述散射矩阵的其它类型的合路器。
在本发明一些实施例中,图5-a~图5-c所示举例中的上述第三合路器313为180°混合电桥。或者如图4-e举例所示,图5-a~图5-c所示举例中的上述第三合路器313可包括第三混合电桥3131和第三移相器3132;其中,上述第三混合电桥3131为90°混合电桥,上述第三移相器3132为90度移相器。其中,上述第三混合电桥3131的端口1作为上述第三合路器313的端口4,上述第三混合电桥3131的端口2作为上述第三合路器313的端口3,上述第三混合电桥3131的端口3作为上述第三合路器313的端口2,上述第三移相器3132的一端与上述第三混合电桥3131的端口4连接,上述第三移相器3132的另一端作为上述第三合路器313的端口1。
在本发明一些实施例中,图5-a~图5-c所示举例中的上述第一合路器311为180°混合电桥。或者如图3-d举例所示,图5-a~图5-c所示举例中的上述第一合路器311可以包括第一混合电桥3111和第一移相器3112;其中,上述第一混合电桥3111为90°混合电桥,上述第一移相器3112为90度移相器。其中,上述第一混合电桥3111的端口1作为上述第一合路器311的端口2,上述第一混合电桥3111的端口4作为上述第一合路器311的端口3,上述第一混合电桥3111的端口3作为上述第一合路器311的端口4,上述第一移相器3112的一端与上述第一混合电桥3111的端口2连接,上述第一移相器3112的另一端作为上述第一合路器311的端口1。
又例如,图6-a~图6-c所示,馈电网络210可以包括第一合路器311、第二合路器312、第三合路器313和第四合路器314。
其中,上述第一合路器311的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为上述第二合路器312的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为上述第三合路器313的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为上述第四合路器314的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为其中,
如图6-a~图6-c举例所示,上述第一合路器311的端口4与上述第三合路器313的端口1连接,上述第一合路器311的端口1与上述第四合路器314的端口4连接;上述第二合路器312的端口2与上述第三合路器313的端口4连接,上述第二合路器312的端口3与上述第四合路器314的端口1连接.
如图6-a~图6-c举例所示,上述第三合路器313的端口2与上述第一天线单元A1连接,上述第三合路器313的端口3与上述第二天线单元A2连接;上述第四合路器314的端口3与上述第三天线单元A3连接,上述第四合路器314的端口2与上述第四天线单元A4连接。
其中,馈电网络210的2个射频端口可包括:上述第一合路器311的端口3和上述第一合路器311的端口2的其中一个、上述第二合路器312的端口1和上述第二合路器312的端口4的其中一个。其中,图6-a中举例示出,馈电网络210的2个射频端口可以包括上述第一合路器311的端口3和上述第二合路器312的端口1。图6-b中举例示出,馈电网络210的2个射频端口可包括上述第一合路器311的端口3和上述第二合路器311的端口4。图6-c中举例示出,馈电网络210的2个射频端口可包括上述第一合路器311的端口2和上述第二合路器312的端口4。当然,馈电网络210的2个射频端口也可以包括:上述第一合路器311的端口2和上述第二合路器312的端口1。
在本发明的一些实施例中,图6-a~图6-c所示举例中的上述第二合路器312和第三合路器313中的至少一个可以为90°混合电桥。当然,图6-a~图6-c所示举例中的上述第二合路器312和第三合路器313中的至少一个也可以是具有上述散射矩阵的其它类型的合路器。
在本发明的一些实施例中,图6-a~图6-c所示举例中的上述第一合路器311为180°混合电桥;或者如图3-e举例所示,图6-a~图6-c所示举例中的上述第一合路器311包括第一混合电桥3111和第一移相器3112;其中,上述第一混合电桥3111为90°混合电桥,上述第一移相器3112为90度移相器。其中上述第一混合电桥3111的端口1作为上述第一合路器311的端口3,上述第一混合电桥3111的端口4作为上述第一合路器311的端口2,上述第一混合电桥3111的端口2作为上述第一合路器311的端口4,上述第一移相器3112的一端与上述第一混合电桥3111的端口3连接,上述第一移相器3112的另一端作为上述第一合路器311的端口1。
在本发明的一些实施例中,图6-a~图6-c所示举例中的上述第四合路器314可为180°混合电桥;或者如图4-e举例所示,图6-a~图6-c所示举例中的上述第四合路器314可以包括第四混合电桥3141和第四移相器3142。其中,上述第四混合电桥为90°混合电桥,上述第四移相器3142为90度移相器。其中,上述第四混合电桥3141的端口2作为上述第四合路器314的端口2,上述第四混合电桥3141的端口3作为上述第四合路器314的端口3,上述第四混合电桥3141的端口4作为上述第四合路器314的端口4,上述第四移相器3142的一端与上述第四混合电桥3141的端口1连接,上述第四移相器3142的另一端作为上述第四合路器314的端口1。
又例如,图7-a~7-d所示,馈电网络210可以包括:第一合路器311、第二合路器312、第三合路器313和第四合路器314。
其中,上述第一合路器311的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵例如可为上述第二合路器312的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵可为上述第三合路器313的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵可为上述第四合路器314的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵可为其中,
如图7-a举例所示,上述第一合路器311的端口2与上述第三合路器313的端口1连接,上述第一合路器311的端口3与上述第四合路器314的端口1连接;上述第二合路器312的端口2与上述第三合路器313的端口4连接,上述第二合路器312的端口3与上述第四合路器314的端口4连接。
其中,如图7-a举例所示,上述第三合路器313的端口2与上述第一天线单元A1连接,上述第三合路器313的端口3与上述第二天线单元A2连接;上述第四合路器314的端口2与上述第三天线单元A3连接,上述第四合路器314的端口3与上述第四天线单元A4连接。
如图7-b举例所示,上述第一合路器311的端口3与上述第三合路器313的端口1连接,上述第一合路器311的端口2与上述第四合路器314的端口1连接;上述第二合路器312的端口2与上述第三合路器313的端口4连接,上述第二合路器312的端口3与上述第四合路器314的端口4连接。
其中,如图7-b举例所示,上述第三合路器313的端口2与上述第一天线单元A1连接,上述第三合路器313的端口3与上述第二天线单元A2连接;上述第四合路器314的端口2与上述第三天线单元A3连接,上述第四合路器314的端口3与上述第四天线单元A4连接。
如图7-c举例所示,上述第一合路器311的端口3与上述第三合路器313的端口1连接,上述第一合路器311的端口2与上述第四合路器314的端口1连接;上述第二合路器312的端口3与上述第三合路器313的端口4连接,上述第二合路器312的端口2与上述第四合路器314的端口4连接。
其中,如图7-c举例所示,上述第三合路器313的端口2与上述第一天线单元A1连接,上述第三合路器313的端口3与上述第二天线单元A2连接;上述第四合路器314的端口2与上述第三天线单元A3连接,上述第四合路器314的端口3与上述第四天线单元A4连接。
如图7-d举例所示,上述第一合路器311的端口2与上述第三合路器313的端口1连接,上述第一合路器311的端口3与上述第四合路器314的端口1连接;上述第二合路器312的端口3与上述第三合路器313的端口4连接,上述第二合路器312的端口2与上述第四合路器314的端口4连接。
其中,如图7-d举例所示,上述第三合路器313的端口2与上述第一天线单元A1连接,上述第三合路器313的端口3与上述第二天线单元A2连接;上述第四合路器314的端口2与上述第三天线单元A3连接,上述第四合路器314的端口3与上述第四天线单元A4连接。
如图7-a~图7-d所示,馈电网络210的2个射频端口包括:上述第一合路器311的端口1和上述第二合路器312的端口1。
其中,在本发明的一些实施例中,图7-a~图7-d所示举例中的上述第三合路器313和第四合路器314中的至少一个为90°混合电桥。当然,图7-a~图7-d所示举例中的上述第三合路器313和第四合路器314中的至少一个为90°混合电桥也可以是具有上述散射矩阵的其它类型的合路器。
其中,在本发明的一些实施例中,如图7-a~图7-d所示举例中的上述第一合路器311可为第一巴伦,其中,第一巴伦的合路端作为上述第一合路器311的端口1,上述第一巴伦的同相端作为上述第一合路器311的端口2,上述第一巴伦的反相端作为上述第一合路器311的端口3。
在本发明的各实施例中,巴伦的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵[Sb]例如可以如下:
或者,如图7-e举例所示,如图7-a~图7-d所示举例中的上述第一合路器311包括第一功分器3113和第五移相器3114;其中,上述第一功分器3113的合路端作为上述第一合路器311的端口1,上述第一功分器3113的第一分路端作为上述第一合路器311的端口2,上述第五移相器3114的一端连接到上述第一功分器3113的第二分路端,上述第五移相器3114的另一端作为上述第一合路器311的端口3。
其中,在本发明的一些实施例中,如图7-a~图7-d所示举例中的上述第二合路器312可为第二巴伦,其中,第二巴伦的合路端作为上述第二合路器312的端口1,上述第二巴伦的同相端作为上述第一合路器312的端口2,上述第二巴伦的反相端作为上述第二合路器312的端口3。
或者,如图7-f举例所示,如图7-a~图7-d所示举例中的上述第二合路器312包括第二功分器3123和第六移相器3124;其中,上述第二功分器3123的合路端作为上述第二合路器312的端口1,上述第一功分器3123的第一分路端作为上述第二合路器312的端口2,上述第六移相器3124的一端连接到上述第二功分器3123的第二分路端,上述第六移相器3124的另一端作为上述第一合路器312的端口3。
又例如图8-a~图8-c举例所示,上述馈电网络包括第一合路器311、第二合路器312、第三合路器313和第四合路器314。
其中,上述第一合路器311的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为上述第二合路器312的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为上述第三合路器313的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为上述第四合路器314的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为
其中,
如图8-a举例所示,上述第一合路器311的端口1与上述第三合路器313的端口1连接,上述第一合路器311的端口4与上述第四合路器314的端口1连接;上述第二合路器312的端口2与上述第三合路器313的端口4连接,上述第二合路器312的端口3与上述第四合路器314的端口4连接。
其中,如图8-a举例所示,上述第三合路器313的端口2与上述第一天线单元A1连接,上述第三合路器313的端口3与上述第二天线单元A2连接;上述第四合路器314的端口2与上述第三天线单元A3连接,上述第四合路器314的端口3与上述第四天线单元A4连接。
其中,馈电网络210的2个射频端口包括:上述第一合路器311的端口2和上述第一合路器311的端口3的其中一个,以及第二合路器312的端口1。
如图8-b举例所示,上述第一合路器311的端口1与上述第三合路器313的端口1连接,上述第一合路器311的端口4与上述第四合路器314的端口1连接;上述第二合路器312的端口3与上述第三合路器313的端口4连接,上述第二合路器312的端口2与上述第四合路器314的端口4连接。
其中,如图8-b举例所示,上述第三合路器313的端口2与上述第一天线单元A1连接,上述第三合路器313的端口3与上述第二天线单元A2连接;上述第四合路器314的端口2与上述第三天线单元A3连接,上述第四合路器314的端口3与上述第四天线单元A4连接。
其中,上述2个射频端口包括:第二合路器312的端口1、上述第一合路器311的端口2和上述第一合路器311的端口3的其中一个。
在本发明的一些实施例中,图8-a~图8-b所示举例中的上述第一合路器311可为180°混合电桥。或者,如图3-d举例所示,图8-a~图8-b所示举例中的上述第一合路器311可包括第一混合电桥3111和第一移相器3112;其中,上述第一混合电桥3111例如可为90°混合电桥,上述第一移相器3112为90度移相器。其中,上述第一混合电桥3111的端口1作为上述第一合路器311的端口2,上述第一混合电桥3111的端口4作为上述第一合路器311的端口3,上述第一混合电桥3111的端口3作为上述第一合路器311的端口4。其中,上述第一移相器3112的一端与上述第一混合电桥3111的端口2连接,上述第一移相器3112的另一端作为上述第一合路器311的端口1。
其中,在本发明的一些实施例中,图8-a~图8-b所示举例中的上述第二合路器312可为第二巴伦,其中,第二巴伦的合路端作为上述第二合路器312的端口1,上述第二巴伦的同相端作为上述第一合路器312的端口2,上述第二巴伦的反相端作为上述第二合路器312的端口3。
或者,如图7-f举例所示,如图8-a~图8-b所示举例中的上述第二合路器312包括第二功分器3123和第六移相器3124;其中,上述第二功分器3123的合路端作为上述第二合路器312的端口1,上述第一功分器3123的第一分路端作为上述第二合路器312的端口2,上述第六移相器3124的一端连接到上述第二功分器3123的第二分路端,上述第六移相器3124的另一端作为上述第一合路器312的端口3。
如图8-c举例所示,上述第一合路器311的端口4与上述第三合路器313的端口1连接,上述第一合路器311的端口1与上述第四合路器314的端口1连接;上述第二合路器312的端口2与上述第三合路器313的端口4连接,上述第二合路器312的端口3与上述第四合路器314的端口4连接;
其中,如图8-c举例所示,上述第三合路器313的端口2与上述第一天线单元A1连接,上述第三合路器313的端口3与上述第二天线单元A2连接;上述第四合路器314的端口2与上述第三天线单元A3连接,上述第四合路器314的端口3与上述第四天线单元A4连接。
其中,上述2个射频端口包括:上述第一合路器311的端口2和上述第一合路器311的端口3中的其中一个,以及上述第二合路器312的端口1。
如图8-d举例所示,其中,上述第一合路器311的端口4与上述第三合路器313的端口1连接,上述第一合路器311的端口1与上述第四合路器314的端口1连接;上述第二合路器312的端口3与上述第三合路器313的端口4连接,上述第二合路器312的端口2与上述第四合路器314的端口4连接.
其中,如图8-d举例所示,上述第三合路器313的端口2与上述第一天线单元A1连接,上述第三合路器313的端口3与上述第二天线单元A2连接;上述第四合路器314的端口2与上述第三天线单元A3连接,上述第四合路器314的端口3与上述第四天线单元A4连接.
其中,上述2个射频端口包括:上述第一合路器311的端口2和上述第一合路器311的端口3的其中一个,以及上述第二合路器312的端口1。
在本发明的一些实施例中,图8-c~图8-d所示举例中的上述第一合路器311可为180°混合电桥。或者,如图3-e举例所示,图8-c~图8-d所示举例中的上述第一合路器312可包括第一混合电桥3121和第一移相器3122;其中,上述第一混合电桥3121例如可为90°混合电桥,上述第一移相器3122为90度移相器。其中,上述第二混合电桥3121的端口1作为上述第二合路器312的端口3,上述第二混合电桥3121的端口4作为上述第二合路器312的端口2,上述第二混合电桥3121的端口2作为上述第二合路器312的端口4。其中,上述第二移相器3122的一端与上述第二混合电桥3121的端口3连接,上述第二移相器3122的另一端作为上述第二合路器312的端口1。
其中,在本发明的一些实施例中,图8-c~图8-d所示举例中的上述第二合路器312可为第二巴伦,其中,第二巴伦的合路端作为上述第二合路器312的端口1,上述第二巴伦的同相端作为上述第一合路器312的端口2,上述第二巴伦的反相端作为上述第二合路器312的端口3。
或者,如图7-f举例所示,如图8-c~图8-d所示举例中的上述第二合路器312包括第二功分器3123和第六移相器3124;其中,上述第二功分器3123的合路端作为上述第二合路器312的端口1,上述第一功分器3123的第一分路端作为上述第二合路器312的端口2,上述第六移相器3124的一端连接到上述第二功分器3123的第二分路端,上述第六移相器3124的另一端作为上述第一合路器312的端口3。
其中,在本发明的一些实施例中,图8-a~图8-d所示举例中的上述第三合路器313和第四合路器314中的至少一个为90°混合电桥。当然,图8-a~图8-d所示举例中的上述第三合路器313和第四合路器314中的至少一个为90°混合电桥也可以是具有上述散射矩阵的其它类型的合路器。
可以理解的是,图3-a~图8-d只是举例示出了一些可选的馈电网络210的可能内部结构,图3-a~图8-d主要是以多端口4天线架构为例的,当然无线通信设备也可具有更多天线或更少天线,也可具有更多射频端口或更少射频端口。
为便于基于上述举例的思路进行方案的其它扩展,下面还提供90°混合电桥与180°混合电桥之间的等效关系图。
如图9-a~如图9-d举例所示,90°混合电桥与90°的移相器进行结合可等效为180°混合电桥。
图9-a举例所示,其中,90°混合电桥的端口2作为180°混合电桥的端口2。90°混合电桥的端口3作为180°混合电桥的端口3。90°混合电桥的端口4作为180°混合电桥的端口4。90°的移相器一端与上述90°混合电桥端口1连接,90°的移相的另一端作为180°混合电桥的端口1。
图9-b举例所示,其中,90°混合电桥的端口1作为180°混合电桥的端口2。90°混合电桥的端口4作为180°混合电桥的端口3。90°混合电桥的端口3作为180°混合电桥的端口4。90°的移相器一端与上述90°混合电桥端口2连接,90°的移相的另一端作为180°混合电桥的端口1。
图9-c举例所示,其中,90°混合电桥的端口1作为180°混合电桥的端口4。90°混合电桥的端口2作为180°混合电桥的端口3。90°混合电桥的端口3作为180°混合电桥的端口2。90°的移相器一端与上述90°混合电桥端口4连接,90°的移相的另一端作为180°混合电桥的端口1。
图9-d举例所示,其中,90°混合电桥的端口1作为180°混合电桥的端口3。90°混合电桥的端口4作为180°混合电桥的端口3。90°混合电桥的端口2作为180°混合电桥的端口4。90°的移相器一端与上述90°混合电桥端口3连接,90°的移相的另一端作为180°混合电桥的端口1。
测试可以发现,基于图3-a~图8-d所举例的馈电网络架构以及基于其进行变形的馈电网络架构,馈电网络通过将待发射的射频信号进行功率分配和相位偏移,而N个天线单元可发射馈电网络进行功率分配和相位偏移而得到的N路射频信号,并且上述N路射频信号的相位互不相等,由于无线通信设备的两个对应不同通信制式的收发信机可通过馈电网络实现天线阵列的共享,可见有利于降低在支持至少两种通信制式的场景下的无线通信设备制造成本。
进一步的,若天线阵列为全向天线阵列(如环形全向天线阵列),由上述N个天线单元中的任意相邻2个天线单元所发射的上述N路射频信号之中的两路射频信号的相位之差等于K*360°/N,这样就有利于实现在指定面(如水平面或垂直面等)上获得较好的全向方向图,进而有利于实现在指定面(如水平面或垂直面等)上的较好全向覆盖。且有利于降低了天线安装空间。
进一步的,馈电网络使用混合电桥、功分器、巴伦等进行搭接,有利于降低馈电网络的硬件成本。
其中,本发明实施例中的无线通信设备例如可为基站或网络侧的其他无线通信设备。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置,可通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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(可以为个人计算机、服务器或者网络设备等,具体可以是计算机设备中的处理器)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。其中,而前述的存储介质可包括:U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)或者随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (37)

1.一种无线通信设备,其特征在于,包括:
馈电网络、2个收发信机和包括N个天线单元的天线阵列;
其中,所述馈电网络具有N个天线端口和2个射频端口,所述N个天线端口和所述N个天线单元一一对应连接,所述2个收发信机与所述2个射频端口一一对应连接,所述2个收发信机向所述2个射频端口输出的射频信号的通信制式各不相同,以使得所述收发信机通过所述馈电网络实现所述天线阵列的共享;
所述馈电网络用于将从所述2个射频端口中的任意1个射频端口输入所述馈电网络的射频信号进行功率分配和相位偏移以得到N路射频信号,将所述N路射频信号通过所述N个天线端口输出至所述N个天线单元进行发射,所述N路射频信号和所述N个射频端口一一对应,其中,所述N路射频信号的相位互不相等,其中,所述N为正整数。
2.根据权利要求1所述的无线通信设备,其特征在于,
由所述N个天线单元中的任意相邻2个天线单元所发射的所述N路射频信号之中的两路射频信号的相位之差等于K*360°/N,其中,所述K和所述N为正整数,所述N大于2。
3.根据权利要求1所述的无线通信设备,其特征在于,所述天线阵列为全向天线阵列。
4.根据权利要求3所述的无线通信设备,其特征在于,水平面全向天线阵列或垂直面全向天线阵列。
5.根据权利要求3所述的无线通信设备,其特征在于,所述N个天线单元中的至少1个天线单元为单天线或天线子阵列。
6.根据权利要求3所述的无线通信设备,其特征在于,所述天线阵列中的N个天线单元的馈电点位于同一圆环上。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的无线通信设备,其特征在于,
所述馈电网络包括:
第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第一合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S1],所述第二合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S2]、所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S3]、所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S4];其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,从所述2个射频端口中的其中一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第一合路器,再流经所述第三合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;从所述2个射频端口中的另一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号流经先所述第二合路器,再流经所述第三合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;
或者,
其中,从所述2个射频端口中的其中一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第一合路器,再流经所述第二合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;从所述2个射频端口中的另一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第三合路器、所述第二合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;
或者,
其中,从所述2个射频端口中的其中一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第三合路器,再流经所述第一合路器和所述第二合路器到达所述N个天线端口;从所述2个射频端口中的另一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号流经先所述第四合路器,再流经所述第一合路器和所述第二合路器到达所述N个天线端口。
8.根据权利要求1至6任意一项所述的无线通信设备,其特征在于,
所述馈电网络包括:
第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第二合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S2]、所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S3]、所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S4];所述第一合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为[S1],
其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,从所述2个射频端口中的其中一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第一合路器,再流经所述第三合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;从所述2个射频端口中的另一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号流经先所述第二合路器,再流经所述第三合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;
或者,
其中,从所述2个射频端口中的其中一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第一合路器,再流经所述第二合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;从所述2个射频端口中的另一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第三合路器、所述第二合路器和所述第四合路器到达所述N个天线端口;
或者,
其中,从所述2个射频端口中的其中一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号先流经所述第三合路器,再流经所述第一合路器和所述第二合路器到达所述N个天线端口;从所述2个射频端口中的另一个射频端口输入所述馈电网络的射频信号流经先所述第四合路器,再流经所述第一合路器和所述第二合路器到达所述N个天线端口。
9.根据权利要求1至6任意一项所述的无线通信设备,其特征在于,
所述N个天线单元包括:第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第一合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S1],所述第二合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S2]、所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S3]、所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S4];其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口1与所述第三合路器的端口1连接,所述第一合路器的端口4与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口4与所述第三合路器的端口4连接,所述第二合路器的端口1与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口2与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口3与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口3与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口2和所述第一合路器的端口3中的其中一个,以及所述第二合路器的端口2和所述第二合路器的端口3中的其中一个。
10.根据权利要求9所述的无线通信设备,其特征在于,
所述第三合路器和第四合路器中的至少一个为90°混合电桥。
11.根据权利要求9所述的无线通信设备,其特征在于,
所述第一合路器为180°混合电桥;
或者,
所述第一合路器包括第一混合电桥和第一移相器;其中,所述第一混合电桥为90°混合电桥,所述第一移相器为90度移相器;
其中,所述第一混合电桥的端口1作为所述第一合路器的端口2,所述第一混合电桥的端口4作为所述第一合路器的端口3,所述第一混合电桥的端口3作为所述第一合路器的端口4,所述第一移相器的一端与所述第一混合电桥的端口2连接,所述第一移相器的另一端作为所述第一合路器的端口1;
其中,所述第一混合电桥为的散射矩阵为[S90],
其中,
12.根据权利要求9所述的无线通信设备,其特征在于,
所述第二合路器为180°混合电桥;
或者,
所述第二合路器包括第二混合电桥和第二移相器;其中,所述第二混合电桥为90°混合电桥,所述第二移相器为90度移相器;
其中,所述第二混合电桥的端口1作为所述第二合路器的端口3,所述第二混合电桥的端口4作为所述第二合路器的端口2,所述第二混合电桥的端口2作为所述第二合路器的端口4,所述第二移相器的一端与所述第二混合电桥的端口3连接,所述第二移相器的另一端作为所述第二合路器的端口1;
其中,所述第二混合电桥为的散射矩阵为[S90],
其中,
13.根据权利要求1至6任意一项所述的无线通信设备,其特征在于,
所述N个天线单元包括:第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第一合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S1],所述第二合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S2],所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S3],所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S4];其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口2与所述第三合路器的端口4连接,所述第一合路器的端口3与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口2与所述第三合路器的端口1连接,所述第二合路器的端口3与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口3与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口4与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口4与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口1和所述第一合路器的端口4中的其中一个,以及所述第二合路器的端口1和所述第二合路器的端口4中的其中一个。
14.根据权利要求13所述的无线通信设备,其特征在于,所述第一合路器和第二合路器中的至少一个为90°混合电桥。
15.根据权利要求13所述的无线通信设备,其特征在于,
所述第三合路器为180°混合电桥;
或者,
所述第三合路器包括第三混合电桥和第三移相器;其中,所述第三混合电桥为90°混合电桥,所述第三移相器为90度移相器;
其中,所述第三混合电桥的端口1作为所述第三合路器的端口4,所述第三混合电桥的端口2作为所述第三合路器的端口3,所述第三混合电桥的端口3作为所述第三合路器的端口2,所述第三移相器的一端与所述第三混合电桥的端口4连接,所述第三移相器的另一端作为所述第三合路器的端口1;
其中,所述第三混合电桥为的散射矩阵为[S90],
其中,
16.根据权利要求13所述的无线通信设备,其特征在于,
所述第四合路器为180°混合电桥;
或者,
所述第四合路器包括第四混合电桥和第四移相器;其中,所述第四混合电桥为90°混合电桥,所述第四移相器为90度移相器;
其中,所述第四混合电桥的端口2作为所述第四合路器的端口2,所述第四混合电桥的端口3作为所述第四合路器的端口3,所述第四混合电桥的端口4作为所述第四合路器的端口4,所述第四移相器的一端与所述第四混合电桥的端口1连接,所述第四移相器的另一端作为所述第四合路器的端口1;
其中,所述第四混合电桥为的散射矩阵为[S90],
其中,
17.根据权利要求1至6任意一项所述的无线通信设备,其特征在于,
所述N个天线单元包括:第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第一合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S1],所述第二合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S2]、所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S3]、所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S4];其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口1与所述第三合路器的端口4连接,所述第一合路器的端口4与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口2与所述第三合路器的端口1连接,所述第二合路器的端口3与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口3与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口2与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口3与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口2和所述第一合路器的端口3中的其中一个,以及所述第二合路器的端口1和所述第二合路器的端口4中的其中一个。
18.根据权利要求17所述的无线通信设备,其特征在于,所述第二合路器和第四合路器中的至少一个为90°混合电桥。
19.根据权利要求17所述的无线通信设备,其特征在于,
所述第三合路器为180°混合电桥;
或者,
所述第三合路器包括第三混合电桥和第三移相器;其中,所述第三混合电桥为90°混合电桥,所述第三移相器为90度移相器;
其中,所述第三混合电桥的端口1作为所述第三合路器的端口4,所述第三混合电桥的端口2作为所述第三合路器的端口3,所述第三混合电桥的端口3作为所述第三合路器的端口2,所述第三移相器的一端与所述第三混合电桥的端口4连接,所述第三移相器的另一端作为所述第三合路器的端口1;
其中,所述第三混合电桥为的散射矩阵为[S90],
其中,
20.根据权利要求17所述的无线通信设备,其特征在于,
所述第一合路器为180°混合电桥;
或者,
所述第一合路器包括第一混合电桥和第一移相器;其中,所述第一混合电桥为90°混合电桥,所述第一移相器为90度移相器;
其中,所述第一混合电桥的端口1作为所述第一合路器的端口2,所述第一混合电桥的端口4作为所述第一合路器的端口3,所述第一混合电桥的端口3作为所述第一合路器的端口4,所述第一移相器的一端与所述第一混合电桥的端口2连接,所述第一移相器的另一端作为所述第一合路器的端口1;
其中,所述第一混合电桥为的散射矩阵为[S90],
其中,
21.根据权利要求1至6任意一项所述的无线通信设备,其特征在于,
所述N个天线单元包括:第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第一合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S1],所述第二合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S2]、所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S3]、所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S4];其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口4与所述第三合路器的端口1连接,所述第一合路器的端口1与所述第四合路器的端口4连接;所述第二合路器的端口2与所述第三合路器的端口4连接,所述第二合路器的端口3与所述第四合路器的端口1连接;
其中,所述第三合路器的端口2与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口3与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口3与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口2与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口3和所述第一合路器的端口2中的其中一个,以及所述第二合路器的端口1和所述第二合路器的端口4中的其中一个。
22.根据权利要求21所述的无线通信设备,其特征在于,所述第二合路器和第三合路器中的至少一个为90°混合电桥。
23.根据权利要求21所述的无线通信设备,其特征在于,
所述第一合路器为180°混合电桥;
或者,
所述第一合路器包括第一混合电桥和第一移相器;其中,所述第一混合电桥为90°混合电桥,所述第一移相器为90度移相器;
其中,所述第一混合电桥的端口1作为所述第一合路器的端口3,所述第一混合电桥的端口4作为所述第一合路器的端口2,所述第一混合电桥的端口2作为所述第一合路器的端口4,所述第一移相器的一端与所述第一混合电桥的端口3连接,所述第一移相器的另一端作为所述第一合路器的端口1;
其中,所述第一混合电桥为的散射矩阵为[S90],
其中,
24.根据权利要求21所述的无线通信设备,其特征在于,
所述第四合路器为180°混合电桥;
或者,
所述第四合路器包括第四混合电桥和第四移相器;其中,所述第四混合电桥为90°混合电桥,所述第四移相器为90度移相器;
其中,所述第四混合电桥的端口1作为所述第四合路器的端口4,所述第四混合电桥的端口2作为所述第四合路器的端口3,所述第四混合电桥的端口3作为所述第四合路器的端口2,所述第四移相器的一端与所述第四混合电桥的端口4连接,所述第四移相器的另一端作为所述第四合路器的端口1;
其中,所述第四混合电桥为的散射矩阵为[S90],
其中,
25.根据权利要求1至6任意一项所述的无线通信设备,其特征在于,
所述N个天线单元包括:
第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
所述第一合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为[S1],所述第二合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为[S2]、所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S3]、所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S4];其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口2与所述第三合路器的端口1连接,所述第一合路器的端口3与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口2与所述第三合路器的端口4连接,所述第二合路器的端口3与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口2与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口3与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口3与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口1和所述第二合路器的端口1。
26.根据权利要求1至6任意一项所述的无线通信设备,其特征在于,
所述N个天线单元包括:
第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
所述第一合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为[S1],所述第二合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为[S2]、所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S3]、所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S4];其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口3与所述第三合路器的端口1连接,所述第一合路器的端口2与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口2与所述第三合路器的端口4连接,所述第二合路器的端口3与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口2与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口3与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口3与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口1和所述第二合路器的端口1。
27.根据权利要求1至6任意一项所述的无线通信设备,其特征在于,
所述N个天线单元包括:
第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
所述第一合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为[S1],所述第二合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为[S2]、所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S3]、所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S4];其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口2与所述第三合路器的端口1连接,所述第一合路器的端口3与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口3与所述第三合路器的端口4连接,所述第二合路器的端口2与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口2与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口3与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口3与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口1和所述第二合路器的端口1。
28.根据权利要求1至6任意一项所述的无线通信设备,其特征在于,
所述N个天线单元包括:
第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
所述第一合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为[S1],所述第二合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为[S2]、所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S3]、所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S4];其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口3与所述第三合路器的端口1连接,所述第一合路器的端口2与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口3与所述第三合路器的端口4连接,所述第二合路器的端口2与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口2与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口3与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口3与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口1和所述第二合路器的端口1。
29.根据权利要求25所述的无线通信设备,其特征在于,
所述第一合路器为第一巴伦,其中,所述第一巴伦的合路端作为所述第一合路器的端口1,所述第一巴伦的同相端作为所述第一合路器的端口2,所述第一巴伦的反相端作为所述第一合路器的端口3;
或者,
所述第一合路器包括第一功分器和第五移相器;其中,所述第一功分器的合路端作为所述第一合路器的端口1,所述第一功分器的第一分路端作为所述第一合路器的端口2,所述第五移相器的一端连接到所述第一功分器的第二分路端,所述第五移相器的另一端作为所述第一合路器的端口3。
30.根据权利要求1至6任意一项所述的无线通信设备,其特征在于,
所述N个天线单元包括:第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第一合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S1],所述第二合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为[S2]、所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S3]、所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S4];
其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口1与所述第三合路器的端口1连接,所述第一合路器的端口4与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口2与所述第三合路器的端口4连接,所述第二合路器的端口3与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口2与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口3与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口3与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口2和所述第一合路器的端口3中的其中一个,以及所述第二合路器的端口1。
31.根据权利要求1至6任意一项所述的无线通信设备,其特征在于,
所述N个天线单元包括:第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第一合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S1],所述第二合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为[S2]、所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S3]、所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S4];
其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口1与所述第三合路器的端口1连接,所述第一合路器的端口4与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口3与所述第三合路器的端口4连接,所述第二合路器的端口2与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口2与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口3与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口3与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口2和所述第一合路器的端口3中的其中一个,以及所述第二合路器的端口1。
32.根据权利要求30所述的无线通信设备,其特征在于,
所述第一合路器为180°混合电桥;
或者,
所述第一合路器包括第一混合电桥和第一移相器;其中,所述第一混合电桥为90°混合电桥,所述第一移相器为90度移相器;
其中,所述第一混合电桥的端口1作为所述第一合路器的端口2,所述第一混合电桥的端口4作为所述第一合路器的端口3,所述第一混合电桥的端口3作为所述第一合路器的端口4,所述第一移相器的一端与所述第一混合电桥的端口2连接,所述第一移相器的另一端作为所述第一合路器的端口1;
其中,所述第一混合电桥为的散射矩阵为[S90],
其中,
33.根据权利要求1至6任意一项所述的无线通信设备,其特征在于,
所述N个天线单元包括:第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第一合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S1],所述第二合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为[S2]、所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S3]、所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S4];
其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口4与所述第三合路器的端口1连接,所述第一合路器的端口1与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口2与所述第三合路器的端口4连接,所述第二合路器的端口3与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口2与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口3与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口3与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口2和所述第一合路器的端口3中的其中一个,以及所述第二合路器的端口1。
34.根据权利要求1至6任意一项所述的无线通信设备,其特征在于,
所述N个天线单元包括:第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元;
其中,所述馈电网络包括:第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器;
其中,所述第一合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S1],所述第二合路器的端口1、端口2和端口3之间的散射矩阵为[S2]、所述第三合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S3]、所述第四合路器的端口1、端口2、端口3和端口4之间的散射矩阵为[S4];
其中,
其中,散射矩阵中的元素sij表示从端口j入射到端口i出射的理想散射系数;
其中,所述第一合路器的端口4与所述第三合路器的端口1连接,所述第一合路器的端口1与所述第四合路器的端口1连接;所述第二合路器的端口3与所述第三合路器的端口4连接,所述第二合路器的端口2与所述第四合路器的端口4连接;
其中,所述第三合路器的端口2与所述第一天线单元连接,所述第三合路器的端口3与所述第二天线单元连接;所述第四合路器的端口2与所述第三天线单元连接,所述第四合路器的端口3与所述第四天线单元连接;
其中,所述2个射频端口包括:所述第一合路器的端口2和所述第一合路器的端口3中的其中一个,以及所述第二合路器的端口1。
35.根据权利要求33所述的无线通信设备,其特征在于,
所述第一合路器为180°混合电桥;
或者,
所述第一合路器包括第一混合电桥和第一移相器;其中,所述第一混合电桥为90°混合电桥,所述第一移相器为90度移相器;
其中,所述第一混合电桥的端口1作为所述第一合路器的端口3,所述第一混合电桥的端口4作为所述第一合路器的端口2,所述第一混合电桥的端口2作为所述第一合路器的端口4,所述第一移相器的一端与所述第一混合电桥的端口3连接,所述第一移相器的另一端作为所述第一合路器的端口1;
其中,所述第一混合电桥为的散射矩阵为[S90],
其中,
36.根据权利要求25所述的无线通信设备,其特征在于,所述第三合路器和第四合路器中的至少一个为90°混合电桥。
37.根据权利要求25所述的无线通信设备,其特征在于,
所述第二合路器为第二巴伦,其中,所述第二巴伦的合路端作为所述第二合路器的端口1,所述第二巴伦的同相端作为所述第二合路器的端口2,所述第二巴伦的反相端作为所述第二合路器的端口3;
或者,
所述第二合路器包括第二功分器和第六移相器;其中,所述第二功分器的合路端作为所述第二合路器的端口1,所述第二功分器的第二分路端作为所述第二合路器的端口2,所述第六移相器的一端连接到所述第二功分器的第二分路端,所述第六移相器的另一端作为所述第二合路器的端口3。
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