CN106972881B - 一种波束赋形bf权值赋值的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种BF权值赋值的方法和装置，用于减少BF的功分插损，避免了功分网络与各基带端口‑天线单元通道间的电磁干扰。本申请实施例装置包括：M个光载波模块、M个电光调制模块、M个光时延模块、分路波分复用器WDM、N个光电转换模块及具有k*N个天线单元的天线阵列，其中k，M，N为大于等于1的整数，光载波模块用于生成N个不等波长的光载波；电光调制模块用于将电信号调制到光载波得到调制光信号；光时延模块用于对调制光信号时延调节；分路WDM用于根据时延调节后的调制光信号的波长进行分路，得到N路子光信号；光电转换模块，用于将N路子光信号转换为N路子电信号；天线阵列，用于根据N路射频电信号形成多个方向可调节的波束。

Description

一种波束赋形BF权值赋值的方法和装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种波束赋形(Beamforming，BF)权值赋值的方法和装置。

背景技术

由于高频频段具有很大的带宽资源，因此高频频段被考虑用于5G移动通信来提高数据速率，例如15GHz、28GHz、38GHz、60GHz、73GHz等厘米波和毫米波波段都有被考虑用于5G移动通信的接入或回传系统。高频频段除了能够提供更大带宽之外，还具有波长很小，用于传输信号的天线单元尺寸小，因此收发信机可以集成多个天线单元。但是与小于3GHz的低频波段相比，厘米波和毫米波的传输损耗大很多。

BF是克服高频传输损耗大的主要技术方法之一，通过多个天线单元拼成阵列实现定向波束，提高收发天线的增益和接收信号功率。目前常见的BF方法有数字BF(DigitalBeamforming，DBF)和混合BF(Hybrid Beamforming，HBF)。HBF因减少了基带端口、模数转换器(Digital to Analog Converter，ADC)、数模转换器(Digital to Analog Converter，DAC)及收发单元(Transmission Receiver Unit，TRU)数目，在复杂度、成本和功耗方面有所降低，逐渐成为高频频段的主流方案。现有的HBF构架主要有：1、子阵连接BF和全连接BF。子阵连接BF构架如图1所示，一个天线子阵与一个基带端口相连接，例如基带端口1的基带电信号经过低通滤波器(Low Pass Filter，LPF)和放大器(Amplifier，AMP)后，通过功分网络分为多路中频信号，多路中频信号分别经过混频器(Mixer)实现上变频，转换为射频电信号，或者，基带电信号一次变频为射频电信号，射频电信号进行功放后通过天线子阵1发射定向波束，同理，基带端口2的基带电信号也是相同的处理。传统的全连接BF构架如图2所示，每个基带端口与所有的天线子阵连接，例如基带端口1和2的基带电信号经过LPF和AMP转变为中频电信号，再通过Mixer将中频电信号上变频为射频电信号，或者，基带电信号一次变频为射频电信号，再通过功分网络分为多路射频子电信号，在天线单元之前需要利用合路器将多路射频子电信号进行合路，再通过天线阵列中所有的天线单元发射。

但是，子阵连接HBF构架由于每个基带端口仅连接一个天线子阵，不能充分利用每一个天线单元的增益，容量低于全连接HBF；而传统的全连接HBF构架在天线单元数量较多时，需要的功分器较多，例如4个基带端口，128个天线单元时，需要用到4*127个功分器，以及3*128个合路器，合路器也是功分器的一种，那么使得功分器数量高达892个，功分器引入功分插损达到7dB，合路插损2dB，而且功分网络复杂，使得功分网络与各基带端口-天线单元通道之间的电磁干扰严重。

发明内容

本申请提供了一种BF权值赋值的方法和装置，用于减少BF的功分插损，避免了功分网络与各基带端口-天线单元通道间的电磁干扰。

本申请第一方面提供一种BF权值赋值的的装置，所述装置包括：M个光载波模块、M个电光调制模块、M个光时延模块、分路WDM、N个光电转换模块及具有k*N个天线单元的天线阵列，其中k，M，N为大于等于1的整数，

所述光载波模块，用于生成N个不等波长的光载波；

所述电光调制模块，用于将电信号调制到所述光载波上，得到调制光信号，其中所述电信号是基带电信号或者中频电信号或者射频电信号；

所述光时延模块，用于对所述调制光信号进行时延调节；

所述分路WDM，用于根据时延调节后的所述调制光信号的波长进行分路，得到N路子光信号；

所述光电转换模块，用于将所述N路子光信号转换为N路子电信号，所述子电信号是基带电信号或者中频电信号或者射频电信号；

当所述N路子电信号是基带电信号或中频电信号，所述N路子电信号经过上变频得到N路射频电信号；

所述天线阵列，用于根据所述N路射频电信号的幅度和相位的加权，形成多个方向可调节的波束。

在工作在高频的移动通信系统中，通信设备中的收发信机可以集成多个天线单元，而且现有的移动通信标准中信息在发送时需要通过多天线单元拼成阵列实现定向波束。本申请的装置包括M个光载波模块、M个电光调制模块、M个光时延模块、分路WDM、N个光电转换模块及具有k*N个天线单元的天线阵列，其中k，M，N为大于等于1的整数。光载波模块生成N个不等波长的光载波，电光调制模块将电信号调制到光载波上，得到调制光信号，其中电信号可以是基带电信号、中频电信号或者射频电信号中的一种，具体是哪一种，取决于本申请的装置获取到该电信号之前的处理方式，一是基带模块直接输出基带电信号；二是基带模块输出基带电信号后，经过Mixer上变频至中频电信号；三是基带模块输出基带电信号后，基带电信号经过Mixer上变频至射频电信号。得到调制光载波后，光时延模块对调制光信号进行时延调节，分路WDM根据时延调节后的调制光信号的波长进行分路，由于光载波是N个不等波长，那么调制光信号分路得到N路子光信号，光电转换模块将N路子光信号转换为N路子电信号，子电信号是基带电信号、中频电信号还是射频电信号，取决于电光调制模块接收到的电信号，如果这N路子电信号是射频电信号，则天线阵列根据N路射频电信号的幅度和相位的加权辐射N路射频电信号，形成多个方向可调节的波束；如果这N路子电信号是基带电信号或中频电信号，由于天线阵列只能辐射射频电信号，那么N路子电信号需要经过上变频处理，处理之后得到N路射频电信号，再通过天线阵列根据N路射频电信号的幅度和相位的加权，形成多个方向可调节的波束，天线阵列中的k*N个天线单元中全部或者部分用于辐射N路射频电信号，从而实现了一个电信号的波束发射，已知一个电信号对应基带模块的一个基带端口的端口电信号，并且每一个电信号都是如此实现的，与现有的传统的全连接BF相比，由于本方案是对电信号进行光时延处理，那么WDM的分路功能取代了功分器，而且数量明显减少，例如，4个基带端口，128天线单元时，传统的全连接BF需要分路功能的功分器508个，功分差损达到了7dB，而本方案只需要用到一个WDM实现分路功能，WDM的插损一般是0.5dB，可见明显的减少了功分插损，而且电信号的光电转换可以有效的避免传统的全连接BF存在的功分网络与各基带端口-天线单元通道间的电磁干扰。

结合本申请第一方面，本申请第一方面第一实施方式中，

所述天线阵列根据所述N路射频电信号的幅度和相位的加权，通过所述k*N个天线单元分别辐射所述N路射频电信号，形成多个方向可调节的波束。

在本申请第一方面中，天线阵列中k*N个天线单元可以全部或者部分用于辐射N路射频电信号，本实施例中天线阵列中k*N个天线单元必须全部用于N路射频电信号的辐射，辐射时是根据N路射频电信号的幅度和相位的加权，所以能够形成多个方向的波束，与现有的子阵连接BF相比，本方案对天线阵列中的天线单元全部被使用，充分利用天线阵列中天线单元的增益，提高了容量。

结合本申请第一方面第一实施方式，本申请第一方面第二实施方式中，所述光载波模块包括合路WDM及N个可调谐激光器，所述N个可调谐激光器的预置波长互不相等，

所述可调谐激光器，用于生成一个光波；

所述合路WDM，用于将N个不等波长的光波进行合路，得到光载波。

光载波模块具体可以包括合路WDM及N个可调谐激光器，预先设置了N个可调谐激光器，可调谐激光器的预置波长可以预先设置，而且预置波长之间互不相等，可调谐激光器在具体的实施过程中，还可以通过调节变换生成的光波波长，N个可调谐激光器在生成N个独立的并且波长不相等的光波之后，还需要一个合路WDM将这些光波进行波分复用，从而合路为一个具有N个波长的光载波，因此，在一个分路WDM的基础上，还需要增加M个合路WDM，在4个基带端口，128个天线单元的情况下，本方案4个合路WDM，与传统的全连接BF中384个合路器相比，合路损耗明显小于传统的全连接BF。

结合本申请第一方面第一实施方式，本申请第一方面第三实施方式中，所述光载波模块包括可调谐激光器、光环形器及光学微谐振腔，

所述可调谐激光器，用于生成预置单一波长的光波；

所述光环形器，用于将所述光波传输至所述光学微谐振腔，并阻止输入至所述光学微谐振腔的所述光波反射回所述可调谐激光器；

所述光学微谐振腔，用于输入的所述光波产生谐振，得到具有N个等间隔的不同波长的光载波。

光载波模块具体包括可调谐激光器、光环形器及光学微谐振腔，预先设置了一个可生成单一波长的可调谐激光器，可调谐激光器的波长可以预先设置，可调谐激光器在具体的实施过程中，还可以通过调节变换生成的光波波长，可调谐激光器生成预置波长的光波之后，通过光环形器将光波传输至光学微谐振腔，并阻止输入至光学微谐振腔的光波反射回可调谐激光器，光学微谐振腔对输入的光波产生谐振，输出具有N个等间隔的不同波长的光载波。在一个分路WDM的基础上，不需要增加额外的WDM，与传统的全连接BF相比，合路损耗明显小于传统的全连接BF。

结合本申请第一方面、第一方面第一实施方式、第一方面第二实施方式或第一方面第三实施方式，本申请第一方面第四实施方式中，当所述N路子电信号是基带电信号或中频电信号时，所述装置还包括LO和N个Mixer；；

所述LO，用于生成本振信号；

所述N个Mixer，用于根据所述本振信号分别对所述N路子电信号进行上变频，得到N路射频电信号。

在电信号为基带电信号或中频电信号时，N路子电信号必然是基带电信号或中频电信号，为了天线阵列能够辐射N路子电信号，需要将N路子电信号分别转换为N路射频电信号，具体过程是，通过本振器(Local Oscillator，LO)生成本振信号，Mixer再通过本振信号将N路子电信号分别进行上变频调制，得到N路射频信号，使得N路子电信号上变频调制之后，可以通过天线阵列发射。

结合本申请第一方面第四实施方式，本申请第一方面第五实施方式中，所述装置还包括N个PA；

所述N个PA，用于分别对所述N路射频电信号进行功率放大。

在天线阵列发射信号之前，考虑到信号传播的衰减等问题，需要进行功率的放大，因此每一路射频电信号在天线单元发射之前，都需要通过一个功放器(Power amplifier，PA)进行功率放大，再经过k*N个天线单元分别发射这N路射频电信号。

结合本申请第一方面第四实施方式，本申请第一方面第五实施方式中，所述光时延模块为基于电开关的光纤环真时延器、基于光开关的光纤环真时延器、线性啁啾光纤光栅时延器或基于空间光路切换的真时延器。

考虑到光真时延器具有损耗低、无电磁干扰及超宽带的优势，光时延模块采用的是光真时延器，而目前常见的光真时延器有不少，如基于电开关的光纤环真时延器、基于光开关的光纤环真时延器、线性啁啾光纤光栅时延器及基于空间光路切换的真时延器等。其中，基于电开关的光纤环真时延器的原理为：光信号经过光真时延器(OTTD)，OTTD根据时延需求通过电开关选择不同长度的光纤环，对光信号进行时延处理。基于光开关的光纤环真时延器的原理为：与基于电开关的光纤环真时延器类似，区别在于基于光开关来选择不同长度的光纤环；线性啁啾光纤光栅时延器的原理为：光信号经过线性啁啾光纤光栅进行反射，波长不同反射路径长度不同，从而时延也不同。基于空间光路切换的真时延器的原理为：光信号通过可控反射镜，改变光在空间的反射次数，使光信号经过不同的光程而实现不同的时延。

结合本申请第一方面第五实施方式，本申请第一方面第六实施方式中，所述电光调制模块为MZM，所述光时延模块为线性啁啾光纤光栅时延器。

在具体实施时，马赫-曾德尔电光调制器(Mach-Zehnder Modulator，MZM)可以处理的信号带宽和光功率都较高，具有波长无关调制特性，能够较好地控制调制性能以及调制光强度和相位，可以实现40Gbit/s以上高数据速率的调制，成为许多先进光调制格式产生的基础，因此电光调制模块可以采用MZM，而由于MZM的相位调制频谱是非线性的，那么在光时延处理时需要使用线性啁啾光纤光栅时延器作为光时延模块。

结合本申请第一方面第五实施方式，本申请第一方面第七实施方式中，所述电光调制模块为PM，所述光时延模块为线性啁啾光纤光栅时延器,所述光电转换模块包括MZI和双平衡光电探测器。

在具体实施时，电光调制模块可以使用相位电光调制器(Phase Modulator，PM)，由于电信号转换为光信号时只考虑的相位，未考虑光强度，那么光时延模块采用的是线性啁啾光纤光栅时延器，在光信号转换为电信号时，使用马赫-曾德尔干涉仪(Mach-ZehnderInterferometer，MZI)先将光相位信号转换为光强度信号，再使用双平衡光电探测器将光强度信号转换为电信号，并且抵消噪声。

本申请第二方面提供一种BF权值赋值的方法，应用于BF权值赋值的装置，所述装置包括M个光载波模块、M个电光调制模块、M个光时延模块、分路WDM、N个光电转换模块及具有k*N个天线单元的天线阵列，其中k，M，N为大于等于1的整数，所述方法包括：

所述光载波模块生成N个不等波长的光载波；

所述电光调制模块将电信号调制到所述光载波上，得到调制光信号，其中所述电信号是基带电信号或者中频电信号或者射频电信号；

所述光时延模块对所述调制光信号进行时延调节；

所述分路WDM根据时延调节后的所述调制光信号的波长进行分路，得到N路子光信号；

所述光电转换模块将所述N路子光信号转换为N路子电信号；

当所述N路子电信号是基带电信号或中频电信号，所述N路子电信号经过上变频得到N路射频电信号；

所述天线阵列根据所述N路射频电信号的幅度和相位的加权，形成多个方向可调节的波束。

在工作在高频的移动通信系统中，通信设备中的收发信机可以集成多个天线单元，而且现有的移动通信标准中信息在发送时需要通过多天线单元拼成阵列实现定向波束。本申请的装置包括M个光载波模块、M个电光调制模块、M个光时延模块、分路WDM、N个光电转换模块及具有k*N个天线单元的天线阵列，其中k，M，N为大于等于1的整数。光载波模块生成N个不等波长的光载波，电光调制模块将电信号调制到光载波上，得到调制光信号，其中电信号可以是基带电信号、中频电信号或者射频电信号中的一种，具体是哪一种，取决于本申请的装置获取到该电信号之前的处理方式，一是基带模块直接输出基带电信号；二是基带模块输出基带电信号后，经过Mixer上变频至中频电信号；三是基带模块输出基带电信号后，基带电信号经过Mixer上变频至射频电信号。得到调制光载波后，光时延模块对调制光信号进行时延调节，分路WDM根据时延调节后的调制光信号的波长进行分路，由于光载波是N个不等波长，那么调制光信号分路得到N路子光信号，光电转换模块将N路子光信号转换为N路子电信号，子电信号是基带电信号、中频电信号还是射频电信号，取决于电光调制模块接收到的电信号，如果这N路子电信号是射频电信号，则天线阵列根据N路射频电信号的幅度和相位的加权辐射N路射频电信号，形成多个方向可调节的波束；如果这N路子电信号是基带电信号或中频电信号，由于天线阵列只能辐射射频电信号，那么N路子电信号需要经过上变频处理，处理之后得到N路射频电信号，再通过天线阵列根据N路射频电信号的幅度和相位的加权，形成多个方向可调节的波束，天线阵列中的k*N个天线单元中全部或者部分用于辐射N路射频电信号，从而实现了一个电信号的波束发射，已知一个电信号对应基带模块的一个基带端口的端口电信号，并且每一个电信号都是如此实现的，与现有的传统的全连接BF相比，由于本方案是对电信号进行光时延处理，那么WDM的分路功能取代了功分器，而且数量明显减少，例如，4个基带端口，128天线单元时，传统的全连接BF需要分路功能的功分器508个，功分差损达到了7dB，而本方案只需要用到一个WDM实现分路功能，WDM的插损一般是0.5dB，可见明显的减少了BF权值赋值的装置的功分插损，而且电信号的光电转换可以有效的避免传统的全连接BF存在的功分网络与各基带端口-天线单元通道间的电磁干扰。

结合本申请第二方面，本申请第二方面第一实施方式中，所述天线阵列根据所述N路射频电信号的幅度和相位的加权，形成多个方向可调节的波束，包括：

所述天线阵列根据所述N路射频电信号的幅度和相位的加权，通过所述k*N个天线单元分别辐射所述N路射频电信号，形成多个方向可调节的波束。

在本申请第二方面中，天线阵列中k*N个天线单元可以全部或者部分用于辐射N路射频电信号，本实施例中天线阵列中k*N个天线单元必须全部用于N路射频电信号的辐射，辐射时是根据N路射频电信号的幅度和相位的加权，所以能够形成多个方向的波束，与现有的子阵连接BF相比，本方案对天线阵列中的天线单元全部被使用，充分利用天线阵列中天线单元的增益，提高了容量。

结合本申请第二方面第一实施方式，本申请第二方面第二实施方式中，所述光载波模块包括合路WDM及N个可调谐激光器，所述N个可调谐激光器的预置波长互不相等，

所述光载波模块生成N个不等波长的光载波，包括：

所述N个可调谐激光器中每一个可调谐激光器生成一个光波，得到N个波长不相等的光波；

所述合路WDM将所述N个波长不相等的光波进行合路，得到光载波。

在本申请第二方面提到的光载波模块生成N个波长的光载波具体过程是，预先设置了N个可调谐激光器，可调谐激光器的预置波长可以预先设置，而且预置波长之间互不相等，可调谐激光器在具体的实施过程中，还可以通过调节变换生成的光波波长，N个可调谐激光器在生成N个独立的并且波长不相等的光波之后，还需要一个合路WDM将这些光波进行波分复用，从而合路为一个具有N个波长的光载波，因此，在一个分路WDM的基础上，还需要增加M个合路WDM，在4个基带端口，128个天线单元的情况下，只需要4个合路WDM，与传统的全连接BF中384个合路器相比，合路损耗明显小于传统的全连接BF。

结合本申请第二方面第一实施方式，本申请第二方面第三实施方式中，所述光载波模块包括可调谐激光器、光环形器及光学微谐振腔，

所述光载波模块生成N个不等波长的光载波，包括：

所述可调谐激光器生成预置单一波长的光波；

所述光环形器将所述光波传输至所述光学微谐振腔，并阻止输入至所述光学微谐振腔的所述光波反射回所述可调谐激光器；

所述光学微谐振腔对输入的所述光波产生谐振，得到具有N个等间隔的不同波长的光载波。

在本申请第二方面提到的光载波模块生成N个波长的光载波可以是通过一个可调谐激光器、一个光环形器及一个光学微谐振腔实现，预先设置了一个可调谐激光器，可调谐激光器的预置波长可以预先设置，可调谐激光器在具体的实施过程中，还可以通过调节变换生成的光波波长，可调谐激光器生成预置单一波长的光波之后，通过光环形器将光波传输至光学微谐振腔，并阻止输入至光学微谐振腔的光波反射回可调谐激光器，光学微谐振腔对输入的光波产生谐振后，输出的就是N个等间隔的不同波长的光载波。在一个分路WDM的基础上，不需要再增加WDM，与传统的全连接BF相比，合路损耗明显小于传统的全连接BF。

结合本申请第二方面、第二方面第一实施方式、第二方面第二实施方式或第二方面第三实施方式，本申请第二方面第四实施方式中，当所述N路子电信号是基带电信号或中频电信号时，所述装置还包括LO、N个Mixer；

所述N路子电信号经过上变频得到N路射频电信号，包括：

所述LO生成本振信号；

所述N个Mixer根据所述本振信号分别对所述N路电信号进行上变频，得到N路射频电信号。

在电信号是基带电信号或中频电信号时，N路子电信号必然是基带电信号或中频电信号，为了天线阵列能够辐射N路子电信号，需要将N路子电信号分别转换为N路射频电信号，具体过程是，通过LO生成本振信号，Mixer再通过本振信号将N路子电信号分别进行上变频调制，得到N路射频信号，使得N路子电信号上变频调制之后，可以通过天线阵列发射。

结合本申请第二方面第四实施方式，本申请第二方面第五实施方式中，所述装置还包括N个功放器PA；

所述天线阵列根据所述N路射频电信号的幅度和相位的加权，形成多个方向可调节的波束之前，还包括：

所述N个PA分别对所述N路射频电信号进行功率放大。

在天线阵列发射信号之前，考虑到信号传播的衰减等问题，需要进行功率的放大，因此每一路射频电信号在发射之前，都需要通过一个PA进行功率放大，再经过k*N个天线单元分别发射这N路射频电信号。

附图说明

图1为现有的子阵连接BF的结构示意图；

图2为现有的传统的全连接BF的结构示意图；

图3为本申请提供的BF权值赋值的装置的一个实施例的结构示意图；

图4为本申请提供的BF权值赋值的装置的另一个实施例的结构示意图；

图5为本申请提供的BF权值赋值的装置的又一个实施例的结构示意图；

图6为本申请提供的BF权值赋值的装置的又一个实施例的结构示意图；

图7为本申请提供的BF权值赋值的装置的再一个实施例的结构示意图；

图8为本申请提供的BF权值赋值的方法的一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

本申请提供了一种BF权值赋值的方法和装置，用于减少BF的功分插损，避免了功分网络与各基带端口-天线单元通道间的电磁干扰。

下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述。

首先简单介绍本申请应用的系统构架或场景。

由于高频频段具有很大的带宽资源，因此高频频段被考虑用于5G移动通信来提高数据速率，例如15GHz、28GHz、38GHz、60GHz、73GHz等厘米波和毫米波波段都有被考虑用于5G移动通信的接入或回传系统。高频频段除了能够提供更大带宽之外，还具有波长很小，用于传输信号的天线单元尺寸小，因此收发信机可以集成多个天线单元。但是与小于3GHz的低频波段相比，厘米波和毫米波的传输损耗大很多。

为了克服高频传输损耗，一般是提高发信机的功率放大器输出功率和收发信机的天线增益。用于高频的天线单元尺寸小，通过多个天线单元拼成阵列实现定向波束，可以提高收发天线的增益和接收信号功率，该方法也称为波束赋形。波束赋形是克服高频传输损耗大的主要技术方法之一。考虑到DBF的硬件成本高、基带计算复杂度高及功耗大等缺点，本申请只考虑在复杂度、成本和功耗方面有所降低逐渐成为高频频段的主流方案的BF。BF通过调节移相器的移相值或时延器的时延值、可调增益放大器的增益值实现各射频通道信号幅度与相位的调节，从而实现波束指向方向的改变。

在图2所示的现有的传统的全连接BF的构架中，每个基带端口与所有的天线子阵连接，例如基带端口1和2输出基带电信号，经过LPF和AMP转变为中频电信号，再通过Mixer将中频电信号上变频为射频电信号，在功分网络处需要使用1分N的功分器分为两路射频电信号，在天线子阵1处需要利用合路器将基带端口1的一路射频电信号和基带端口2的一路射频电信号进行合成，虽然与图1所示的子阵连接BF相比，在相同阵列大小和相同基带端口的前提下，更好的利用了天线阵列的增益，但是功分器数量多，造成插损较大，功分网络复杂，对基带端口-天线单元通道造成电磁干扰，具体如下表1所示。

表1

从表1中可以看到，传统的全连接BF在4个基带端口，128个天线子阵时，需要用到4*127个功分器，以及3*128个合路器，合路器也是功分器的一种，那么使得功分器数量高达892个，功分器引入功分插损达到7dB，合路插损2dB。

为了解决传统的全连接BF所造成的功分器数量多、插损大且功分网络与各基带端口-天线子阵通道之间的电磁干扰严重的问题，本申请提出了一种利用光时延的全连接BF，下面先对本申请的全连接BF的装置进行详细说明。

请参阅图3，本申请实施例提供一种BF权值赋值的装置，包括：

M个光载波模块301、M个电光调制模块302、M个光时延模块303、分路WDM304、N个光电转换模块305及具有k*N个天线单元的天线阵列306，其中k，M，N为大于等于1的整数，

光载波模块301，用于生成N个不等波长的光载波；

电光调制模块302，用于将电信号调制到光载波模块301生成的光载波上，得到调制光信号，其中电信号是基带电信号或者中频电信号或者射频电信号；

光时延模块303，用于对电光调制模块302生成的调制光信号进行时延调节；

分路WDM304，用于根据光时延模块303时延调节后的调制光信号的波长进行分路，得到N路子光信号；

光电转换模块305，用于将分路WDM304得到的N路子光信号转换为N路子电信号；

当分路WDM304得到的N路子电信号是基带电信号或中频电信号，N路子电信号经过上变频得到N路射频电信号；

天线阵列306，用于根据N路射频电信号的幅度和相位的加权，形成多个方向可调节的波束。

本申请实施例中，在工作在高频中移动通信系统中，通信设备中的收发信机可以集成多个天线单元，而且现有的移动通信标准中信息在发送时需要通过多天线单元拼成阵列实现定向波束。BF权值赋值的装置包括M个光载波模块301、M个电光调制模块302、M个光时延模块303、分路WDM304、N个光电转换模块305及具有k*N个天线单元的天线阵列306，其中k，M，N为大于等于1的整数。

光载波模块301生成N个不等波长的光载波，电光调制模块302将电信号调制到光载波上，得到调制光信号，其中电信号可以是基带电信号、中频电信号或者射频电信号中的一种，具体是哪一种，取决于电光调制模块302接收的电信号之前的处理方式，即明确电信号是如何得到的，一、电信号是基带电信号，那么表示电信号是基带模块通过基带端口直接输出的，基带模块可以是集成在本申请的装置中，也可以不处于本申请的装置中，一个基带端口与一个电光调制模块302连接；二、电信号是中频电信号，基带模块输出基带电信号后，经过Mixer对基带电信号进行上变频处理，使得基带电信号变为中频电信号；三、电信号是射频电信号，基带模块输出基带电信号后，是基带模块输出基带电信号后，经过Mixer对基带电信号进行上变频处理，使得基带电信号变为中频电信号。

电光调制模块302得到调制光载波后，光时延模块303对调制光信号进行时延调节，分路WDM304根据时延调节后的调制光信号的波长进行分路，由于光载波是N个不等波长，那么调制光信号分路得到N路子光信号，光电转换模块305将N路子光信号转换为N路子电信号，子电信号是基带电信号、中频电信号还是射频电信号，取决于电光调制模块302接收到的电信号，如果这N路子电信号是射频电信号，则天线阵列306根据N路射频电信号的幅度和相位的加权辐射N路射频电信号，形成多个方向可调节的波束；如果这N路子电信号是基带电信号或中频电信号，由于天线阵列306只能辐射射频电信号，那么N路子电信号需要经过上变频处理，处理之后得到N路射频电信号，再通过天线阵列306根据N路射频电信号的幅度和相位的加权，形成多个方向可调节的波束，天线阵列306中的k*N个天线单元中全部或者部分用于辐射N路射频电信号，从而实现了一个电信号的波束发射，已知一个电信号对应基带模块的一个基带端口的端口电信号，并且每一个电信号都是如此实现的。

综上，与现有的传统的全连接BF相比，由于本方案是对电信号进行光时延处理，那么WDM的分路功能取代了功分器，而且数量明显减少，例如，4个基带端口，128天线单元时，传统的全连接BF需要分路功能的功分器508个，功分差损达到了7dB，而本方案只需要用到一个WDM实现分路功能，WDM的插损一般是0.5dB，可见明显的减少了功分插损，而且电信号的光电转换可以有效的避免传统的全连接BF存在的功分网络与各基带端口-天线单元通道间的电磁干扰。

可选的，本申请的一些实施例中，

天线阵列306根据N路射频电信号的幅度和相位的加权，通过k*N个天线单元分别辐射N路射频电信号，形成多个方向可调节的波束。

本实施例中，天线阵列306中k*N个天线单元必须全部用于N路射频电信号的辐射，辐射时是根据N路射频电信号的幅度和相位的加权，所以能够形成多个方向的波束，与现有的子阵连接BF相比，本方案天线阵列306中的天线单元全部被使用，充分利用天线阵列306中天线单元的增益，提高了容量。

可选的，如图4所示，本申请的一些实施例中，光载波模块301包括合路WDM402及N个可调谐激光器401，N个可调谐激光器401的预置波长互不相等，

可调谐激光器401，用于生成一个光波；

合路WDM402，用于将N个可调谐激光器401生成的N个波长不相等的光波进行合路，得到光载波。

本实施例中，光载波模块301具体可以包括合路WDM402及N个可调谐激光器401，预先设置了N个可调谐激光器401的预置波长，而且预置波长之间互不相等，可调谐激光器401在具体的实施过程中，还可以通过调节变换生成的光波波长，N个可调谐激光器401在生成N个独立的并且波长不相等的光波之后，还需要一个合路WDM402将这些光波进行波分复用，从而合路为一个具有N个波长的光载波，因此，本方案在一个分路WDM305的基础上，还需要增加M个合路WDM402，在4个基带端口，128个天线单元的情况下，本方案需要4个合路WDM402，与传统的全连接BF384个合路器相比，合路损耗明显小于传统的全连接BF。

可选的，如图5所示，本申请的一些实施例中，光载波模块301包括可调谐激光器501、光环形器502及光学微谐振腔503，

可调谐激光器501，用于生成预置单一波长的光波；

光环形器502，用于将可调谐激光器501生成的光波传输至光学微谐振腔503，并阻止输入至光学微谐振腔503的光波反射回可调谐激光器501；

光学微谐振腔503，用于对输入的光波产生谐振，得到具有N个等间隔的不同波长的光载波。

本实施例中，预先设置了一个可调谐激光器501，可调谐激光器501的预置波长可以预先设置，可调谐激光器501在具体的实施过程中，还可以通过调节变换生成的光波波长，可调谐激光器501生成预置单一波长的光波之后，通过光环形器502将光波传输至光学微谐振腔，并阻止输入至光学微谐振腔的光波反射回可调谐激光器501，光学微谐振腔503对输入的光波产生谐振，得到具有N个等间隔的不同波长的光载波。在本方案一个分路WDM305的基础上，不需要增加额外的WDM进行合路，在4个基带端口，128个天线单元的情况下，与传统的全连接BF384个合路器相比，合路损耗明显小于传统的全连接BF。

可选的，如图6所示，本申请的一些实施例中，当N路子电信号是基带电信号或中频电信号时，装置还包括LO601、N个Mixer602；

LO601，用于生成本振信号；

N个Mixer602，用于根据本振信号对N路电信号进行上变频，得到N路射频信号。

本实施例中，在电信号为基带电信号或中频电信号时，N路子电信号必然是基带电信号或中频电信号，为了天线阵列306能够辐射N路子电信号、需要将N路子电信号分别转换为N路射频电信号，具体过程是，通过LO601生成本振信号，Mixer602再通过本振信号将N路子电信号分别进行上变频调制，得到N路射频信号，使得N路子电信号上变频调制之后，可以通过天线阵列306发射。

可选的，本申请的一些实施例中，装置还包括N个PA；

N个PA，用于分别对N路射频电信号进行功率放大。

本实施例中，在天线阵列306发射N路射频电信号之前，考虑到信号传播的衰减等问题，需要进行功率的放大，从而每一路射频电信号在天线单元发射之前，都需要通过一个PA进行功率放大，再经过k*N个天线单元分别发送这N路电信号。

可选的，本申请的一些实施例中，光时延模块304为基于电开关的光纤环真时延器、基于光开关的光纤环真时延器、线性啁啾光纤光栅时延器或基于空间光路切换的真时延器。

本实施例中，考虑到光真时延器304具有损耗低、无电磁干扰及超宽带的优势，光时延模块304采用的是光真时延器，而目前常见的光真时延器有不少，如基于电开关的光纤环真时延器、基于光开关的光纤环真时延器、线性啁啾光纤光栅时延器及基于空间光路切换的真时延器等。其中，基于电开关的光纤环真时延器的原理为：光信号经过OTTD，OTTD根据时延需求通过电开关选择不同长度的光纤环，对光信号进行时延处理。基于光开关的光纤环真时延器的原理为：与基于电开关的光纤环真时延器类似，区别在于基于光开关来选择不同长度的光纤环；线性啁啾光纤光栅时延器的原理为：光信号经过线性啁啾光纤光栅进行反射，波长不同反射路径长度不同，从而时延也不同。基于空间光路切换的真时延器的原理为：光信号通过可控反射镜，改变光在空间的反射次数，使光信号经过不同的光程而实现不同的时延。

可选的，本申请的一些实施例中，电光调制模块302为MZM，光时延模块303为线性啁啾光纤光栅时延器。

本实施例中，具体实施时，MZM可以处理的信号带宽和光功率都较高，具有波长无关调制特性，能够较好地控制调制性能以及调制光强度和相位，可以实现40Gbit/s以上高数据速率的调制，成为许多先进光调制格式产生的基础，因此电光调制模块302可以采用MZM，而由于MZM的相位调制频谱是非线性的，那么在光时延处理时需要使用线性啁啾光纤光栅时延器作为光时延模块303。

可选的，如图7所示，本申请的一些实施例中，电光调制模块302为PM，光时延模块303为线性啁啾光纤光栅时延器,光电转换模块305包括MZI701和双平衡光电探测器702。

本实施例中，在具体实施时，电光调制模块302可以使用PM，由于电信号转换为光信号时只考虑的相位，未考虑光强度，那么光时延模块303采用的是线性啁啾光纤光栅时延器，在光信号转换为电信号时，就需要使用MZI701先将光相位信号转换为光强度信号，再使用双平衡光电探测器702将光强度信号转换为电信号，并且抵消噪声，从而实现光信号调制为电信号。。

需要说明的是，在以上装置的实施例中，基带模块在实际应用时，可以是装置本身具有的基带处理器，也可以是信号生成器将信号发送到基带模块处理为端口电信号，具体不做限定。

以上实施例中介绍的是本申请BF权值赋值的装置，下面通过实施例详细介绍应用在该装置的BF权值赋值的方法。

请参阅图8，本申请实施例提供一种BF权值赋值的方法，应用于图3所示的BF权值赋值的装置中，包括：

801、光载波模块生成N个不等波长的光载波；

本实施例中，BF权值赋值的装置包括M个光载波模块、M个电光调制模块、M个光时延模块、分路WDM、N个光电转换模块及具有k*N个天线单元的天线阵列，其中k，M，N为大于等于1的整数，由于与天线阵列连接的光电转换模块具有N个，那么光载波模块生成的光载波需要具有N个不等的波长。

802、电光调制模块将电信号调制到光载波上，得到调制光信号；

本实施例中，电光调制模块302将电信号调制到光载波上，得到调制光信号，其中电信号可以是基带电信号、中频电信号或者射频电信号中的一种，具体是哪一种，取决于电光调制模块接收电信号之前的处理，即明确电信号是如何得到的，一、电信号是基带电信号，那么表示电信号是基带模块通过基带端口直接输出的，基带模块可以是集成在本申请的装置中，也可以不处于本申请的装置中，一个基带端口与一个电光调制模块连接；二、电信号是中频电信号，基带模块输出基带电信号后，经过Mixer对基带电信号进行上变频处理，使得基带电信号变为中频电信号；三、电信号是射频电信号，基带模块输出基带电信号后，是基带模块输出基带电信号后，经过Mixer对基带电信号进行上变频处理，使得基带电信号变为中频电信号。由于光载波具有N个不等波长，那么调制光信号也具有N不等个波长。

803、光时延模块对调制光信号进行时延调节；

本实施例中，光时延模块对电光调制模块输出的调制光信号进行时延调节，由于调制光信号中具有N个不等波长，那么光时延模块只需要根据时延需求通过电开关或者光开关选择不同长度的光纤环，或者线性啁啾光梳，就能使得调制光信号在经过光时延模块时会进行不同程度的时延。

804、分路WDM根据时延调节后的调制光信号的波长进行分路，得到N路子光信号；

本实施例中，时延调节之后的调制光信号在经过分路WDM时，由于调制光信号具有N个不等波长，分路WDM通过波分复用，将N个不等波长的调制光信号分路为N路不同波长的子光信号。

805、光电转换模块将N路子光信号转换为N路子电信号，当N路子电信号是基带电信号或中频电信号时，N路子电信号经过上变频得到N路射频电信号；

本实施例中，由于N路子光信号都是光信号，天线阵列无法发射，那么光电转换模块需要将N路子光信号分别调制为N路子电信号，子电信号是基带电信号、中频电信号还是射频电信号，取决于步骤802中电光调制模块接收到的电信号，如果这N路子电信号是射频电信号，则不需要处理；如果这N路子电信号是基带电信号或中频电信号，由于天线阵列只能辐射射频电信号，那么N路子电信号需要经过上变频处理为N路射频电信号。

806、天线阵列根据N路射频电信号的幅度和相位的加权，形成多个方向可调节的波束。

本实施例中，天线阵列中的k*N个天线单元中全部或者部分用于辐射N路射频电信号，从而实现了一个电信号的波束发射，形成多个方向可调节的波束，在具体实施时，一般还需要对电信号进行功率放大，这与现有技术一样，不做详细的说明，天线阵列中的k*N个天线单元全部或者部分将N路射频电信号发射出去，发射出去的N路射频电信号的波束的方向由于经过了调节，那么波束是定向的，完成电信号的波束赋形。

本申请实施例中，与现有的传统的全连接BF相比，由于本方案是对电信号进行光时延处理，那么WDM的分路功能取代了功分器，而且数量明显减少，例如，4个基带端口，128天线单元时，传统的全连接BF需要分路功能的功分器508个，功分差损达到了7dB，而本方案只需要用到一个WDM实现分路功能，WDM的插损一般是0.5dB，可见明显的减少了功分插损，而且电信号的光电转换可以有效的避免传统的全连接BF存在的功分网络与各基带端口-天线单元通道间的电磁干扰。

可选的，本申请的一些实施例中，

天线阵列根据N路射频电信号的幅度和相位的加权，通过k*N个天线单元分别辐射N路射频电信号，形成多个方向可调节的波束。

本申请实施例中，在图8的方法实施例的步骤806中天线阵列306中k*N个天线单元可以是部分或者全部使用，而本实施例中是必须全部用于N路射频电信号的辐射，辐射时是根据N路射频电信号的幅度和相位的加权，所以能够形成多个方向的波束，与现有的子阵连接BF相比，天线阵列中的天线单元全部被使用，充分利用天线阵列中天线单元的增益，提高了容量。

在上述图8的方法实施例中，具有N个波长的光载波是实现本申请的重点，光载波模块生成具有N个不等波长的光载波，具体可以通过N个可调谐激光器和合路WDM实现，或者通过可调谐激光器、光环形器及光学微谐振腔实现，下面进行详细说明。

可选的，结合图4所示的装置实施例，本申请的一些实施例中，光载波模块包括合路WDM及N个可调谐激光器，N个可调谐激光器的预置波长互不相等，

光载波模块生成N个不等波长的光载波，包括：

N个可调谐激光器中每一个可调谐激光器生成一个光波，得到N个波长不相等的光波；

合路WDM将N个波长不相等的光波进行合路，得到光载波。

本申请实施例中，预先设置了N个不同波长的可调谐激光器，可调谐激光器的预置波长可以预先设置，而且预置波长之间互不相等，可调谐激光器在具体的实施过程中，还可以通过调节变换生成的光波波长，N个可调谐激光器在生成N个独立的并且波长不相等的光波之后，还需要一个合路WDM将这些光波进行波分复用，从而合路为一个具有N个波长的光载波，因此，在一个分路WDM的基础上，还需要增加M个合路WDM，在4个基带端口，128个天线单元的情况下，只需要4个合路WDM，与传统的全连接BF384个合路器相比，合路损耗明显小于传统的全连接BF。

可选的，结合图4所示的装置实施例，本申请的一些实施例中，光载波模块包括可调谐激光器、光环形器及光学微谐振腔，

光载波模块生成光载波，包括：

可调谐激光器生成预置单一波长的光波；

光环形器将光波传输至光学微谐振腔，并阻止输入至光学微谐振腔的光波反射回可调谐激光器；

光学微谐振腔对输入的光波产生谐振，得到具有N个等间隔的不同波长的光载波。

本申请实施例中，光载波模块具体包括可调谐激光器、光环形器及光学微谐振腔。其中，光环形器是一种多端口的具有非互易特性的光器件，光信号从能够从特定端口以很小的损耗将光波传输至光学微谐振腔，而光学微谐振腔反射的光波从该特定端口或以外其他端口的损耗都很大，从而能够阻止输入至光学微谐振腔的光波反射回可调谐激光器，光学微谐振腔对输入的光波进行谐振，从而输入多个波长的光频率梳，且间隔相同，即光载波。在一个分路WDM的基础上，不需要增加额外的合路WDM，与传统的全连接BF相比，合路损耗明显小于传统的全连接BF。

以上实施例所针对的都是高频状态的端口电信号的情况，如果端口电信号是中频信号的情况下，处理的过程存在不同，具体如下：

可选的，结合图5所示的装置实施例，本申请的一些实施例中，当所述N路子电信号是基带电信号或中频电信号时，装置还包括本振器LO、N个Mixer；

N路子电信号经过上变频得到N路射频电信号，包括：

LO生成本振信号；

N个Mixer根据本振信号分别对N路电信号进行上变频，得到N路射频信号。

本申请实施例中，在电信号是基带电信号或中频电信号时，N路子电信号必然是基带电信号或中频电信号，为了天线阵列能够辐射N路子电信号，需要将N路子电信号分别转换为N路射频电信号，具体过程是，通过LO生成本振信号，Mixer再通过本振信号将N路子电信号分别进行上变频调制，得到N路射频信号，使得N路子电信号上变频调制之后，可以通过天线阵列发射。

可选的，本申请的一些实施例中，装置还包括N个功放器PA；

天线阵列根据N路射频电信号的幅度和相位的加权，形成多个方向可调节的波束之前，还包括：

N个PA分别对N个射频电信号进行功率放大。

本申请实施例中，在天线阵列发送信号之前，考虑到信号传播的衰减等问题，需要进行功率的放大，因此每一路电信号在发射之前，都需要通过一个PA进行功率放大，再经过k*N个天线单元分别发送这N路射频电信号。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种波束赋形BF权值赋值的装置，其特征在于，所述装置包括：M个光载波模块、M个电光调制模块、M个光时延模块、分路波分复用器WDM、N个光电转换模块及具有k*N个天线单元的天线阵列，其中k，M，N为大于等于1的整数，

所述光载波模块，用于生成N个不等波长的光载波；

所述电光调制模块，用于将电信号调制到所述光载波上，得到调制光信号，其中所述电信号是基带电信号或者中频电信号或者射频电信号；

所述光时延模块，用于对所述调制光信号进行时延调节；

所述分路WDM，用于根据时延调节后的所述调制光信号的波长进行分路，得到N路子光信号；

所述光电转换模块，用于将所述N路子光信号转换为N路子电信号，所述子电信号是基带电信号或者中频电信号或者射频电信号；

当所述N路子电信号是基带电信号或中频电信号，所述N路子电信号经过上变频得到N路射频电信号；

所述天线阵列，用于根据所述N路射频电信号的幅度和相位的加权，形成多个方向可调节的波束；

所述天线阵列根据所述N路射频电信号的幅度和相位的加权，通过所述k*N个天线单元分别辐射所述N路射频电信号，形成多个方向可调节的波束。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光载波模块包括合路WDM及N个可调谐激光器，所述N个可调谐激光器的预置波长互不相等，

所述可调谐激光器，用于生成一个光波；

所述合路WDM，用于将N个不等波长的光波进行合路，得到光载波。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光载波模块包括可调谐激光器、光环形器及光学微谐振腔，

所述可调谐激光器，用于生成预置单一波长的光波；

所述光环形器，用于将所述光波传输至所述光学微谐振腔，并阻止输入至所述光学微谐振腔的所述光波反射回所述可调谐激光器；

所述光学微谐振腔，用于对输入的光波产生谐振，得到具有N个等间隔的不同波长的光载波。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，当所述N路子电信号是基带电信号或中频电信号时，所述装置还包括本地振荡器LO和N个混频器Mixer；

所述LO，用于生成本振信号；

所述N个Mixer，用于根据所述本振信号分别对所述N路基带电信号或中频电信号进行上变频，得到N路射频信号。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括N个功率放大器PA；

所述N个PA，用于分别对所述N路射频电信号进行功率放大。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述光时延模块为基于电开关的光纤环真时延器、基于光开关的光纤环真时延器、线性啁啾光纤光栅时延器或基于空间光路切换的真时延器。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电光调制模块为马赫-曾德尔电光调制器MZM，所述光时延模块为线性啁啾光纤光栅时延器。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电光调制模块为相位电光调制器PM，所述光时延模块为线性啁啾光纤光栅时延器,所述光电转换模块包括马赫-曾德尔干涉仪MZI和双平衡光电探测器。

9.一种波束赋形BF权值赋值的方法，其特征在于，应用于BF权值赋值的装置，所述装置包括M个光载波模块、M个电光调制模块、M个光时延模块、分路波分复用器WDM、N个光电转换模块及具有k*N个天线单元的天线阵列，其中k，M，N为大于等于1的整数，所述方法包括：

所述光载波模块生成N个不等波长的光载波；

所述电光调制模块将电信号调制到所述光载波上，得到调制光信号，其中所述电信号是基带电信号或者中频电信号或者射频电信号；

所述光时延模块对所述调制光信号进行时延调节；

所述分路WDM根据时延调节后的所述调制光信号的波长进行分路，得到N路子光信号；

所述光电转换模块将所述N路子光信号转换为N路子电信号，所述子电信号是基带电信号或者中频电信号或者射频电信号；

当所述N路子电信号是基带电信号或中频电信号，所述N路子电信号经过上变频得到N路射频电信号；

所述天线阵列根据所述N路射频电信号的幅度和相位的加权，形成多个方向可调节的波束；

所述天线阵列根据所述N路射频电信号的幅度和相位的加权，形成多个方向可调节的波束，包括：

所述天线阵列中根据所述N路射频电信号的幅度和相位的加权，通过所述k*N个天线单元分别辐射所述N路射频电信号，形成多个方向可调节的波束。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述光载波模块包括合路WDM及N个可调谐激光器，所述N个可调谐激光器的预置波长互不相等，

所述光载波模块生成N个不等波长的光载波，包括：

所述N个可调谐激光器中每一个可调谐激光器生成一个光波，得到N个波长不相等的光波；

所述合路WDM将所述N个波长不相等的光波进行合路，得到光载波。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述光载波模块包括可调谐激光器、光环形器及光学微谐振腔，

所述光载波模块生成N个不等波长的光载波，包括：

所述可调谐激光器生成预置单一波长的光波；

所述光环形器将所述光波传输至所述光学微谐振腔，并阻止输入至所述光学微谐振腔的所述光波反射回所述可调谐激光器；

所述光学微谐振腔对输入的所述光波产生谐振，得到具有N个等间隔的不同波长的光载波。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，当所述N路子电信号是基带电信号或中频电信号时，所述装置还包括本地振荡器LO、N个混频器Mixer；

所述N路子电信号经过上变频得到N路射频电信号，包括：

所述LO生成本振信号；

所述N个Mixer根据所述本振信号分别对所述N路基带电信号或中频电信号进行上变频，得到N路射频电信号。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述装置还包括N个功率放大器PA；

所述天线阵列根据所述N路射频电信号的幅度和相位的加权，形成多个方向可调节的波束之前，还包括：

所述N个PA分别对所述N个射频电信号进行功率放大。