CN108206330A - 相邻天线干扰减轻 - Google Patents

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Abstract

相邻天线干扰减轻。用于减轻射频干扰的系统包括多贴片天线阵列，该多贴片天线阵列包括多个贴片天线部件。所述多贴片天线阵列相对于该干扰天线被定位，使得来自干扰天线的信号对所述多贴片天线阵列造成干扰。所述系统还包括辅助天线，该辅助天线相对于所述多贴片天线阵列被定位。所述系统另外包括一装置，该装置用于响应于来自所述辅助天线的第一信号和来自所述多贴片天线阵列的第二信号，在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的方向上生成空间零值。所述第一信号和所述第二信号响应于通过所述辅助天线和所述多贴片天线阵列接收的发送信号而生成。所述空间零值允许所述多贴片天线阵列和所述干扰天线同时操作。

Description

相邻天线干扰减轻
技术领域
本公开涉及天线，并且更具体地，涉及相邻天线干扰减轻。
背景技术
在一些情况下，干扰问题可能使卫星收发器或系统与飞机上的通信系统的同时操作变得困难甚至不可能。当两个通信系统具有彼此直接相邻的频谱分配，并且在两个系统的操作频谱之间没有保护频带时，一个系统的操作可能会干扰另一系统的操作。有三种可能的干扰机制应当加以考虑。首先是杂散谐波和带外发送。其次，非常高的功率信号可能使接收器前端过载，从而阻止接收期望信号。最后，一些系统可以在多载波上操作。这些多载波可以产生直接落入相关频带中的互调产物，从而对信号接收产生干扰。因为在系统的操作频率之间没有保护频带，并且一些干扰机制涉及明显不需要的信号，所以传统频率滤波方法不适当，而且干扰有时是不可避免的。因此，处理干扰的唯一方法是确保系统不被同时使用。这样的解决方案是不可接受的，而是需要两个系统能够同时操作。
发明内容
根据实施方式，一种用于减轻来自相邻天线的射频(RF)干扰的系统，该系统包括多贴片天线阵列，该多贴片天线阵列包括多个贴片天线部件。所述多贴片天线阵列相对于干扰天线定位，使得来自所述干扰天线的RF发送信号对通过所述多贴片天线阵列接收RF信号造成干扰。所述系统还包括辅助天线，该辅助天线相对于所述多贴片天线阵列被定位。所述系统另外包括一装置，该装置用于响应于来自所述辅助天线的第一信号和来自所述多贴片天线阵列的第二信号，在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的方向上生成空间零值(spatial null)。所述第一信号和所述第二信号响应于通过所述辅助天线和所述多贴片天线阵列接收的发送信号而生成。所述空间零值允许所述多贴片天线阵列和所述干扰天线同时操作。
根据另一实施方式，一种用于减轻来自相邻天线的RF干扰的系统，该系统包括交通工具上的第一收发器。所述第一收发器被配置用于通过在第一频带中操作的第一通信系统发送和接收RF信号。所述系统还包括联接至用于发送和接收所述RF信号的所述第一收发器的干扰天线。所述系统另外包括交通工具上的第二收发器。所述第二收发器被配置用于通过在与所述第一频带相邻的第二频带中操作的第二通信系统发送和接收RF信号，并且在所述第一频带与所述第二频带之间没有保护频率。该系统还包括联接至所述第二收发器的多贴片天线阵列。所述多贴片天线阵列包括多个贴片天线部件。所述多贴片天线阵列靠近该干扰天线被定位，使得来自干扰天线的RF发送信号对通过所述多贴片天线阵列接收所述RF信号造成干扰。所述系统另外包括位于所述多贴片天线阵列与所述干扰天线之间并且靠近所述多贴片天线阵列的辅助天线。所述系统还包括一装置，该装置用于响应于来自所述辅助天线的第一信号和来自所述多贴片天线阵列的第二信号，在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的方向上生成空间零值。所述第一信号和所述第二信号响应于通过所述辅助天线和所述多贴片天线阵列接收的发送信号而生成。所述空间零值允许所述多贴片天线阵列和所述干扰天线同时操作。
根据另一实施方式，一种用于减轻来自相邻天线的RF干扰的方法，该方法包括以下步骤：从辅助天线接收第一信号，并且从多贴片天线阵列接收第二信号。所述多贴片天线阵列包括多个贴片天线部件。所述多贴片天线阵列相对于干扰天线定位，使得来自所述干扰天线的RF发送信号对通过所述多贴片天线阵列接收RF信号造成干扰。所述方法还包括以下步骤：响应于所述第一信号和所述第二信号，在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的方向上生成空间零值。所述第一信号和所述第二信号响应于通过所述辅助天线和所述多贴片天线阵列接收的发送信号而生成。所述空间零值允许所述多贴片天线阵列和所述干扰天线同时操作。
根据另一实施方式或者任何先前实施方式，所述方法还包括以下步骤：确定幅度调节和相位因子调节，以在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的所述方向上提供对来自所述干扰天线的所述RF发送信号的抵消。所述方法另外包括以下步骤：将所述幅度调节和所述相位因子调节应用于来自所述辅助天线的所述第一信号，以提供在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的方向上生成空间零值的抵消信号。
根据另一实施方式或者任何先前实施方式，所述方法还包括以下步骤：将来自所述辅助天线的所述第一信号放大至预定幅度，以在所述干扰天线的所述方向上抵消所述RF发送信号，而不减小在来自所述多贴片天线阵列的其它方向上的、所述多贴片天线阵列的电磁辐射图的幅度。
根据另一实施方式或者任何先前实施方式，用于在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的方向上生成空间零值的所述装置被配置成，确定幅度调节和相位因子调节，以提供在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的方向上对来自所述干扰天线的所述RF发送信号的抵消。
根据另一实施方式或者任何先前实施方式，所述幅度调节和所述相位因子调节被应用于来自所述辅助天线的所述第一信号，以提供在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的方向上生成空间零值的抵消信号。
根据另一实施方式或者任何先前实施方式，来自所述辅助天线的所述第一信号被放大至预定幅度，以在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的方向上抵消所述RF发送信号，而不减小在来自所述多贴片天线阵列的其它方向上的、所述多贴片天线阵列的电磁辐射图的幅度。
根据另一实施方式或者任何先前实施方式，所述辅助天线包括单极天线。
根据另一实施方式或者任何先前实施方式，所述单极天线距所述多贴片天线阵列的中心大约一个波长来定位。
根据另一实施方式或者任何先前实施方式，其中，选择所述单极天线的高度，使得所述单极天线对来自所述干扰天线的辐射电磁场的响应近似匹配所述多贴片天线阵列对所述干扰天线的所述辐射电磁场的响应。
根据另一实施方式或者任何先前实施方式，所述多贴片天线阵列包括至少两个贴片天线部件。
根据另一实施方式或者任何先前实施方式，所述多贴片天线阵列包括四个贴片天线部件。
根据另一实施方式或者任何先前实施方式，所述贴片天线部件针对彼此和所述辅助天线被线性地定位。
根据另一实施方式或者任何先前实施方式，每个贴片天线部件为正方形并且所述多贴片天线阵列提供圆极化。
根据另一实施方式或者任何先前实施方式，用于生成所述空间零值的所述装置包括：第一带通滤波器，该第一带通滤波器从所述辅助天线接收所述第一信号，和求和结点(summing junction)，该求和结点用于组合来自所述多贴片天线阵列的所述贴片天线部件中的每一个的信号，以形成所述第二信号。所述装置还包括第二带通滤波器，该第二带通滤波器从所述多贴片天线阵列接收所述第二信号。所述装置另外包括本地振荡器。来自所述第一带通滤波器的第一输出信号与来自所述本地振荡器的基准信号混合以提供第一混合信号，并且来自所述第二带通滤波器的第二输出信号与来自所述本地振荡器的另一基准信号混合以提供第二混合信号。所述装置另外包括用于数字化所述第一混合信号的第一模数转换器(ADC)和用于数字化所述第二混合信号的第二ADC。所述装置还包括数字信号处理器，该数字信号处理器组合数字化的第一混合信号和数字化的第二混合信号，以在从所述贴片天线阵列到所述干扰天线的方向上提供所述空间零值。
根据另一实施方式或者任何先前实施方式，所述干扰天线在第一频带中发送所述RF发送信号，并且所述多贴片天线阵列在与所述第一频带相邻的第二频带中发送和接收其它RF发送信号，在所述第一频带与所述第二频带之间没有保护频带。
附图说明
图1是干扰天线对相邻受害天线接收RF信号造成射频(RF)干扰的例示图。
图2是根据本公开实施方式的用于减轻来自相邻天线的RF干扰的系统的示例的示意框图。
图3是例示确定抵消信号以在干扰天线的方向上生成空间零值的示例的极坐标系。
图4A是关于根据本公开实施方式的有关单极天线和多贴片天线阵列组合的海拔(elevation)的、例示空间零值的示例性辐射图。
图4B是关于根据本公开实施方式的有关单极天线和多贴片天线阵列组合的方位角(azimuth)的、例示空间零值的示例性辐射图。
图5是根据本公开实施方式的用于减轻来自相邻天线的RF干扰的单极天线和多贴片天线阵列的示例的立体图。
图6是根据本公开实施方式的图3中的多贴片天线阵列的贴片天线部件的详细俯视图。
图7是根据本公开实施方式的用于减轻来自相邻天线的干扰的系统的示例的示意框图。
图8是根据本公开实施方式的用于减轻来自相邻天线的干扰的方法的示例的流程图。
具体实施方式
实施方式的下列详细描述参照例示了本公开的具体实施方式的附图。具有不同结构和操作的其它实施方式不脱离本公开的范围。相同标号可以指不同图中的相同部件或组件。
图1是例示干扰天线102对相邻受害天线108接收RF信号106造成射频(RF)干扰104的通信系统100的示例。干扰天线102以通信方式或以电方式连接至第一收发器110，用于通过第一卫星通信系统112、系统A、或利用干扰天线102的第一通信网络进行通信。相邻受害天线108以通信方式连接至第二收发器114，被配置为用于通过第二卫星通信系统116、系统B或第二通信网络进行通信。根据实施方式，干扰天线102和相邻受害天线108彼此靠近地定位在交通工具118(例如，飞机)上。在其它实施方式中，干扰天线102和关联的第一收发器110以及相邻受害天线108和关联的第二收发器114位于其它类型的交通工具(如船只或地面交通工具)上，或者干扰天线102和相邻受害天线108以及关联的收发器位于固定的地理位置平台上。
根据实施方式，第一收发器110可以是Inmarsat(国际海事卫星通信组织)收发器，并且第一卫星通信系统112或网络是包括卫星120的第一星座的国际海事卫星通信组织卫星通信系统或网络。第二收发器114可以是铱星(iridium)收发器，并且第二卫星通信系统116或网络是包括卫星122的第二星座的铱星卫星通信系统或网络。通过Inmarsat收发器或利用干扰天线102的第一收发器110发送信号对通过铱星收发器或利用相邻受害天线108发送或接收RF信号产生干扰。Inmarsat收发器或第一收发器110还被配置用于从第一组通信装置126发送和接收RF信号124。铱星收发器或第二收发器114还被配置用于从第二组通信装置130发送和接收RF信号128。第一组通信装置126被配置用于利用Inmarsat卫星通信系统进行通信。第二组通信装置130被配置用于利用铱星卫星通信系统进行通信。在其它实施方式中，第一组通信装置126和第二组通信装置130被配置为利用Inmarsat卫星通信系统或铱星卫星通信系统进行通信。第一组通信装置126和第二组通信装置130的示例包括但不限于，移动通信装置(如移动电话、智能电话以及计算机装置)、和利用Inmarsat卫星通信系统或铱星卫星通信系统中的至少一个进行操作的交通工具或飞机通信装置。
图2是根据本公开实施方式的包括用于减轻来自相邻天线204的RF干扰的系统202的通信系统200的示例的示意框图。除了通信系统200包括用于减轻来自相邻天线204的RF干扰的系统202以外，该通信系统200类似于图1中的通信系统100。相邻天线204与干扰天线102相同。系统202包括具有多个贴片天线部件208的多贴片天线阵列206。多贴片天线阵列206相对于或者靠近该干扰天线102或相邻天线204被定位，使得通过干扰天线102发送的RF发送信号210对通过多贴片天线阵列206接收其它RF信号212造成RF干扰104(图1)。干扰天线102以通信方式或以电方式连接至第一收发器110，以通过第一卫星通信系统112、系统A或利用干扰天线102的第一通信网络进行通信。干扰天线102在第一频带发送RF发送信号210，而多贴片天线阵列206在与第一频带相邻的第二频带发送和接收其它RF发送信号212，并且在第一频带与第二频带之间没有保护频带。参照图3，对被用于多贴片天线阵列206的多贴片天线阵列504的示例进行更详细描述。
系统202还包括辅助天线214，该辅助天线相对于多贴片天线阵列206定位。根据实施方式，辅助天线214是单极天线。相距多贴片天线阵列206的中心215大约一个波长来定位辅助天线214或单极天线，以防止辅助天线214与多贴片天线阵列206之间的电磁耦合。选择辅助天线214或单极天线的高度，使得辅助天线214对来自干扰天线102的辐射电磁场227或RF发送信号210的响应近似匹配多贴片天线阵列206对来自干扰天线102的辐射电磁场227或RF发送信号210的响应。辅助天线214具有比多贴片天线阵列206的增益低的增益，以防止辅助天线214影响多贴片天线阵列206的辐射图或辐射电磁场228。辅助天线214可以具有辐射电磁场230。
通信系统200另外包括一装置216，该装置用于响应于来自辅助天线214的第一信号222和来自多贴片天线阵列206的第二信号224，在从多贴片天线阵列206到干扰天线102的方向(箭头220所示)上生成空间零值218。用于在朝着干扰天线102的方向220上生成空间零值218的装置216电连接至多贴片天线阵列206和辅助天线214。参照图7，对于被用于生成空间零值218的装置216的装置701的示例进行更详细描述。响应于通过辅助天线214和多贴片天线阵列206接收的发送RF信号226或辐射电磁场227生成第一信号222和第二信号224。第二信号224还对应于多贴片天线阵列206对来自干扰天线102的辐射电磁场227的响应。根据实施方式，发送的RF信号226通过第二卫星通信装置116来发送。在其它实施方式中，发送的RF信号226通过干扰天线102、第一卫星通信装置112或另一源来发送。
如参照图4A和4B更详细描述的，空间零点在辅助天线214和多贴片天线阵列206的电磁辐射图案中是无效的，其中接收或发送的电磁能量大约接近零或处于最低分贝水平，使得在该特定方向上接收不到电磁能量或检测不到的量的电磁能量或者无法检测到RF信号。空间零值218允许多贴片天线阵列206和干扰天线102同时操作。因此，关于第一卫星通信系统112或Inmarsat卫星通信系统、以及第二卫星通信系统116或Iridium卫星通信系统同时通信是可用的。根据实施方式，第一卫星通信系统在与第二卫星通信系统操作的频带相邻的频带中操作，并且这两个相邻频带之间没有保护频带或频率间隔。因此，第一卫星通信系统与第二卫星通信系统的同时操作导致第一卫星通信系统对第二卫星通信系统的干扰。另外，根据实施方式，第一卫星通信系统以比第二卫星通信系统更高的功率操作。根据另一实施方式，系统202被用于与作为基于陆地或基于地面的通信系统的不同通信系统同时通信，或者一个通信系统是卫星通信系统，而另一个系统是基于地面的通信系统，其中系统202减轻来自干扰天线102或相邻天线204的RF干扰。
图3例示了确定抵消信号314以在从多贴片天线阵列206到干扰天线102的方向220上生成空间零值218的示例的极坐标系300。装置216被配置成确定多贴片天线阵列206对来自干扰天线102的辐射电磁场227或RF发送信号210的响应的幅度302和相位因子θ(theta)304，以通过装置216在朝着干扰天线102的方向220上生成空间零值218。幅度302和相位因子θ304由极坐标系300中的向量306的长度或半径和角度表示。多贴片天线阵列206对来自干扰天线102的方向220的辐射电磁场227的响应的幅度302和相位或相位因子θ304被用于提供对来自干扰天线102的RF发送信号210的抵消。多贴片天线阵列206对来自干扰天线102的辐射电磁场227或RF发送信号210的响应也由向量306表示。来自干扰天线102的RF发送信号210的抵消限定在从多贴片天线阵列206到干扰天线102的方向220上的空间零值218。
装置216还被配置成，相对于从辅助天线214和多贴片天线阵列206到干扰天线102的方向220，确定辅助天线214或单极天线对辐射电磁场227的响应的幅度308和相位因子α(alpha)310。辅助天线214对来自干扰天线102的方向220的辐射电磁场227或RF发送信号210的响应的振幅308和相位因子α310由极坐标中的向量312的长度或半径表示系统300。辅助天线214或单极天线对来自干扰天线的辐射电磁场227或RF发送信号210的响应也由向量312表示。选择辅助天线214或单极天线的高度，使得辅助天线214对来自干扰天线102的辐射电磁场227或RF发送信号210的响应的幅度308，相对于从多贴片天线阵列206到干扰天线102的方向220近似匹配该多贴片天线阵列206对该辐射电磁场227或RF发送信号210的响应的幅度302。在干扰天线102的方向220上的抵消信号314(由图3中的向量表示)将具有这样的相位因子，即，相对于从多贴片天线阵列206到干扰天线102的方向220，该相位因子314与多贴片天线阵列206对辐射电磁场227的响应的相位因子304为180度异相。抵消信号314还具有由抵消信号314向量的长度或半径表示的幅度316，该向量从相对于干扰天线102的抵消角度或方向220抵消多贴片天线阵列206对来自干扰天线102的辐射电磁场227的响应的幅度302。辅助天线214或单极天线的幅度308和相位因数α310被调节或校正，以提供在多贴片天线阵列206的方向220生成空间零点218的抵消信号314。其中，装置216被配置成，确定用于提供抵消信号314的幅度调节(318)和相位因子调节Φ(phi)320，该抵消信号使得在从多贴片天线阵列206到干扰天线102的方向220抵消来自干扰天线102的RF发送信号210。幅度调节318和相位因子调节Φ320被应用于由向量312表示的、来自辅助天线214的第一信号222，以提供在从多贴片天线阵列到干扰天线102的方向220上生成空间零点218的抵消信号314。
图4A是根据本公开实施方式的有关辅助天线214和多贴片天线阵列206组合的海拔的、例示空间零值402的示例性辐射图400。图4B是根据本公开实施方式的有关辅助天线214和多贴片天线阵列206组合的方位角的、例示空间零值402的示例性辐射图404。如前所述，空间零值402是在从多贴片天线阵列206到干扰天线102的方向220上。基于参照图3描述的处理创建空间零值402。因此，来自干扰天线102的RF发送信号210在从多贴片天线阵列206到该空间零点402的方向被抵消。这允许多贴片天线阵列206在关于电磁辐射图案402和404的其它方向上接收或发送RF信号，从而允许同时操作多贴片天线阵列206和干扰天线102。
图5是根据本公开实施方式的用于减轻来自诸如相邻天线204或干扰天线102的相邻天线的RF干扰的辅助天线502和多贴片天线阵列504的示例的立体图。在图5的示例中，辅助天线502是单极天线。根据实施方式，辅助天线502被用于辅助天线214，并且多贴片天线阵列504被用于图2中的多贴片天线阵列206。在图5的示例性实施方式中，多贴片天线阵列504包括四个贴片天线部件。在其它实施方式中，多贴片天线阵列504包括至少两个贴片天线部件506，而在另一些实施方式中，多贴片天线阵列504包括四个以上的贴片天线部件506，这取决于增益要求以及用于定位多贴片天线阵列504和辅助天线502的区域508(例如飞机机身的面板或部分)的大小。
在图5的示例性实施方式中，贴片天线部件506针对彼此和辅助天线502被线性地定位。在其它实施方式中，贴片天线部件506位于与辅助天线502相对的平面阵列中，或者多贴片天线阵列504针对辅助天线502，相对于图5所示旋转90度。每个贴片天线部件506是正方形的或具有正方形形状以提供圆极化。多贴片天线阵列504提供圆极化。辅助天线502与多贴片天线阵列504的中心510隔开大约一个波长，以防止辅助天线502与多贴片天线阵列506之间的电磁耦合。
根据实施方式，多贴片天线阵列504形成地平面512上。地平面512是导电材料或半导体材料。还参照图6，图6是根据本公开实施方式的图5中的多贴片天线阵列504的贴片天线部件506的详细俯视图。每个贴片天线部件506都包括设置在地平面512上的介电材料片514。每个介电材料片514都形成为正方形。每个贴片天线部件506还包括设置在介电材料片514上的导电材料或半导体材料贴片516。每个贴片516都形成为正方形。每个贴片516的边518比每个介电材料片514的边520短，并且每个贴片516同心地设置在关联的介电材料片514上。因此，介电材料片514限定了围绕贴片天线部件506的周边的、具有相等宽度“W”的边界522。每个贴片天线部件506还包括形成在贴片516中以提供由贴片天线部件506发送的任何RF信号的圆极化的X方向馈电524和Y方向馈电526，。
图7是根据本公开实施方式的用于减轻来自相邻天线的干扰的系统700的示例的示意框图。根据实施方式，系统700被用于图2的系统202。系统700包括根据本公开实施方式的用于生成空间零值的装置701。装置701被用于图2中的装置216。来自辅助天线214的第一信号222被放大器702放大至预定幅度，以在从多贴片天线阵列206到干扰天线102的方向202上抵消RF发送信号210，而不减小在来自多贴片天线阵列206的其它方向的、该多贴片天线阵列206的电磁辐射图400、404的幅度。装置701还包括从辅助天线214接收第一信号222的第一带通滤波器704。求和结点706组合来自多贴片天线阵列206的每个贴片天线部件208的信号708以形成第二信号224。如前所述，每个贴片天线部件208都包括X方向馈电524和Y方向馈电526。移相器710将来自每个Y方向馈电526的信号移位90度。第二带通滤波器712从多贴片天线阵列206接收第二信号224。类似于参照图5描述的那样，多贴片天线阵列206形成或安装在地平面512上，并且辅助天线214也安装在地平面512上并从地平面512延伸。
装置701还包括本地振荡器714。将来自第一带通滤波器704的第一输出信号716与来自混频器720中的本地振荡器714的基准信号718混合以提供第一混合信号722。将来自第二带通滤波器712的第二输出信号724与来自另一混频器728中的本地振荡器714的另一基准信号726混合以提供第二混合信号730。第一模数转换器(ADC)732对第一混合信号722采样或数字化以生成数字化的第一混合信号734，而第二ADC 736对第二混合信号730进行数字化以生成数字化的第二混合信号738。数字信号处理器740组合数字化的第一混合信号734和数字化的第二混合信号738，以在从多贴片天线阵列206到干扰天线102(图2)的方向220上提供空间零值214。来自数字信号处理器740的输出742被馈送至第二收发器114。因此，数字信号处理器740将来自辅助天线214或单极天线的数字化的第一信号222与来自多贴片天线阵列206的数字化组合的第二信号224组合，以在从多贴片天线阵列206到干扰天线102的方向220上提供空间空值214。这是通过实现一个抵消方程来进行：
Stot＝AejΦ*Smono+Sarray
其中Smono(S-sub-mono)和Sarray(S-sub-array)指定来自相应天线的信号，并且A和Φ是应用于第一信号222或Smono的幅度调节和相位因子调节，以提供类似于先前参考图3所述的抵消。Stot(S-sub-tot)指定应用了抵消之后的净信号。根据实施方式，在从多贴片天线阵列206到干扰天线102的方向上利用干扰源通过校准过程来确定该幅度调节和相位因子调节。根据第二卫星通信系统116是铱星卫星通信系统的示例，来自数字信号处理器740的输出742将采用铱星信号格式。然而，本文所描述的抵消方程和过程适用于任何受害/干扰天线对。
图8是根据本公开实施方式的用于减轻来自相邻天线的干扰的方法800的示例的流程图。在框802中，多贴片天线阵列相对于干扰天线被定位，使得来自干扰天线的RF信号对通过多贴片天线阵列接收信号造成干扰。辅助天线靠近多贴片天线阵列定位，并且定位在多贴片天线与干扰天线之间，用于在从多贴片天线阵列到干扰天线的方向上生成空间零值。根据实施方式，辅助天线是与多贴片天线阵列的中心点相距至少大约一个波长定位的单极天线，以避免辅助天线或单极天线与多贴片天线阵列之间的任何电磁耦合。
在框804中，从辅助天线或单极天线接收第一信号。第一信号是响应于由辅助天线接收的发送信号。所述发送信号可以由干扰天线或另一RF源来发送。
在框806中，从多贴片天线阵列接收第二信号。所述多贴片天线阵列包括多个贴片天线部件。第二信号响应于由多贴片天线阵列接收的发送信号。第一信号和第二信号由以下装置接收，该装置用于在从多贴片天线阵列到干扰天线的方向上生成空间零值。
在框808中，确定幅度调节和相位因子调节，以在从多贴片天线阵列到干扰天线的方向上提供对来自该干扰天线的RF发送信号的抵消。根据实施方式，在从多贴片天线阵列到干扰天线的方向上利用干扰源通过校准过程来确定该幅度调节和相位因子调节。
在框810中，所述幅度调节和所述相位因子调节被应用于来自所述辅助天线的所述第一信号，以提供在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的方向上生成空间零值的抵消信号。响应于第一信号和第二信号，在从多贴片天线阵列到干扰天线的方向上生成该空间零值。响应于通过辅助天线和多贴片天线阵列接收的发送信号来生成第一信号和第二信号。将来自辅助天线的第一信号放大至预定幅度，以在干扰天线的方向上抵消RF发送信号，而不减小在来自多贴片天线阵列的其它方向的、该多贴片天线阵列的电磁辐射图的幅度。来自辅助天线的第一信号或信号的幅度和相位因子被调节以在从多贴片天线阵列到干扰天线的方向上抵消电磁辐射，从而类似于先前参照图4A和4B所述，在多贴片天线阵列和辅助天线组合的电磁辐射图中产生空间零值。该空间零值允许多贴片天线阵列和干扰天线同时操作。
附图中的流程图和框图例示了根据本公开的各种实施方式的系统、方法以及计算机程序产品的可能实现的架构、功能，以及操作。在这点上，该流程图或框图中的每一个框都可以表示模块、区段、或指令的一部分，其包括用于实现所指定逻辑功能的一个或更多个可执行指令。在一些另选实现中，该框中提到的功能可以出现在图中所提到的次序之外。例如，根据所涉及功能，接连示出的两个框事实上可以大致同时执行，或者这些框有时可以按逆序执行。还应注意到，这些框图和/或流程图例示中的每一个框，和这些框图和/或流程图例示中的框的组合，可以通过执行该指定功能或动作或者执行专用硬件与计算机指令的组合的基于专用硬件的系统来实现。
本文所使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的，而非旨在对本公开的实施方式进行限制。如本文所使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”以及“该/所述(the)”同样旨在包括多数形式，除非上下文另外进行了明确指示。还应明白，术语“包括(comprise)”和/或“包括(comprising)”当在本说明书中使用时，指定存在规定特征、整数、步骤、操作、部件，和/或组件，而非排除存在或增加一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、部件、组件，和/或其组合。
下面权利要求书中的所有装置或步骤加功能部件的对应结构、材料、行为，以及等同物旨在包括用于结合如具体要求保护的其它要求保护的部件来执行该功能的任何结构、材料，或行为。已经出于例示和描述的目的，呈现了本实施方式的描述，但不是旨在排它或按所公开形式限制成实施方式。在不脱离实施方式的范围和精神的情况下，本领域普通技术人员应当明白许多修改例和变型例。
而且，本公开包括根据下列条款的实施方式：
条款1.一种用于减轻来自相邻天线(204)的射频“RF”干扰的系统(202)，该系统包括：多贴片天线阵列(206、504)，该多贴片天线阵列包括多个贴片天线部件(208、506)，所述多贴片天线阵列相对于干扰天线被定位，使得来自干扰天线(102)的RF发送信号(210)对通过所述多贴片天线阵列接收RF信号(212)造成干扰(104)；辅助天线(214、502)，该辅助天线相对于所述多贴片天线阵列被定位；以及装置(216、701)，该装置用于响应于来自所述辅助天线的第一信号(222)和来自所述多贴片天线阵列的第二信号(224)，在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的方向(220)上生成空间零值(218、402)，所述第一信号和所述第二信号响应于通过所述辅助天线和所述多贴片天线阵列接收的发送信号(210、212、226)而生成，其中，所述空间零值允许所述多贴片天线阵列和所述干扰天线同时操作。
条款2.根据条款1所述的系统，其中，所述装置被配置成，确定幅度调节(318)和相位因子调节(320)，以提供在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的方向上对来自所述干扰天线的所述RF发送信号(210)的抵消。
条款3.根据条款2所述的系统，其中，所述幅度调节和所述相位因子调节被应用于来自所述辅助天线的所述第一信号，以提供在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的方向上生成空间零值的抵消信号(314)。
条款4.根据条款3所述的系统，其中，来自所述辅助天线的所述第一信号被放大至预定幅度，以在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的方向上抵消所述RF发送信号，而不减小在来自所述多贴片天线阵列的其它方向上的、所述多贴片天线阵列的电磁辐射图(400、404)的幅度。
条款5.根据条款1所述的系统，其中，所述辅助天线(214、502)包括单极天线。
条款6.根据条款5所述的系统，其中，所述单极天线距所述多贴片天线阵列的中心(215、510)大约一个波长定位。
条款7.根据条款5所述的系统，其中，选择所述单极天线的高度，使得所述单极天线对来自所述干扰天线的辐射电磁场(227)的响应(312)近似匹配所述多贴片天线阵列对所述干扰天线的所述辐射电磁场的响应(306)。
条款8.根据条款1所述的系统，其中，所述多贴片天线阵列包括至少两个贴片天线部件(208、506)。
条款9.根据条款1所述的系统，其中，所述多贴片天线阵列包括四个贴片天线部件(208、506)。
条款10.根据条款9所述的系统，其中，贴片天线部件(208、506)针对彼此和辅助天线(502)被线性地定位。
条款11.根据条款1所述的系统，其中，每个贴片天线部件(506)为正方形并且所述多贴片天线阵列(504)提供圆极化。
条款12.根据条款1所述的系统，其中，用于生成所述空间零值的所述装置(216、701)包括：第一带通滤波器(704)，该第一带通滤波器从所述辅助天线接收所述第一信号；求和结点(706)，该求和结点用于组合来自所述多贴片天线阵列(206、504)的所述贴片天线部件(208、506)中的每一个的信号(708)，以形成所述第二信号(224)；第二带通滤波器(712)，该第二带通滤波器从所述多贴片天线阵列接收所述第二信号；本地振荡器(714)，其中，将来自所述第一带通滤波器的第一输出信号(716)与来自所述本地振荡器的基准信号(718)混合以提供第一混合信号(722)，并且将来自所述第二带通滤波器的第二输出信号(724)与来自所述本地振荡器的另一基准信号(726)混合以提供第二混合信号(730)；第一模数转换器“ADC”(732)，该第一ADC用于数字化所述第一混合信号(722)；第二ADC(736)，该第二ADC用于数字化所述第二混合信号(730)；以及数字信号处理器(740)，该数字信号处理器组合数字化的第一混合信号(734)和数字化的第二混合信号(738)，以在从所述贴片天线阵列到所述干扰天线的方向上提供所述空间零值。
条款13.根据条款1所述的系统，其中，所述干扰天线在第一频带中发送所述RF发送信号，并且所述多贴片天线阵列在与所述第一频带相邻的第二频带中发送和接收其它RF发送信号，在所述第一频带与所述第二频带之间没有保护频带。
条款14.一种用于减轻来自相邻天线(204)的射频“RF”干扰(104)的系统(202)，该系统包括：交通工具(118)上的第一收发器(110)，所述第一收发器被配置用于通过在第一频带中操作的第一通信系统(112)发送和接收RF信号(210)；干扰天线(102)，该干扰天线联接至用于发送和接收所述RF信号(210)的所述第一收发器；交通工具(118)上的第二收发器(114)，所述第二收发器被配置用于通过在与所述第一频带相邻的第二频带中操作的第二通信系统(116)发送和接收RF信号(212)，并且在所述第一频带与所述第二频带之间没有保护频率；多贴片天线阵列(206、504)，该多贴片天线阵列联接至所述第二收发器，所述多贴片天线阵列包括多个贴片天线部件(208、506)，所述多贴片天线阵列靠近该干扰天线被定位，使得来自一干扰天线的RF发送信号对通过所述多贴片天线阵列接收所述RF信号(212)造成干扰(104)；辅助天线(214、502)，该辅助天线被定位在所述多贴片天线阵列与所述干扰天线之间并且靠近所述多贴片天线阵列；以及装置(216、701)，该装置用于响应于来自所述辅助天线(214)的第一信号(222)和来自所述多贴片天线阵列(206、504)的第二信号(224)，在从所述多贴片天线阵列(206、504)到所述干扰天线(102)的方向(220)上生成空间零值(218、402)，所述第一信号和所述第二信号响应于通过所述辅助天线和所述多贴片天线阵列接收的发送信号(210、212、226)而生成，其中，所述空间零值允许所述多贴片天线阵列和所述干扰天线同时操作。
条款15.根据条款14所述的系统，其中，所述装置被配置成确定幅度调节(318)和相位因子调节(320)，以在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线(102)的方向上提供对来自所述干扰天线的所述RF发送信号(210)抵消，所述幅度调节和所述相位因子调节被应用于来自所述辅助天线的所述第一信号，以提供在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的方向上生成空间零值的抵消信号(314)。
条款16.根据条款14所述的系统，其中，所述辅助天线(214、502)包括单极天线，该单极天线距所述多贴片天线阵列的中心(215、510)大约一个波长定位。
条款17.根据条款16所述的系统，其中，选择所述单极天线的高度，使得所述单极天线对来自所述干扰天线的辐射电磁场(227)的响应(312)近似匹配所述多贴片天线阵列对所述干扰天线的所述辐射电磁场的响应(306)。
条款18.一种用于减轻来自相邻天线(204)的射频(RF)干扰的方法(800)，该方法包括以下步骤：从辅助天线(214、502)接收第一信号；从多贴片天线阵列(206、504)接收第二信号；所述多贴片天线阵列包括多个贴片天线部件(208、506)，所述多贴片天线阵列相对于干扰天线被定位，使得来自干扰天线(102)的RF发送信号(210)对通过所述多贴片天线阵列接收RF信号(212)造成干扰(104)；以及响应于所述第一信号和所述第二信号，在从所述多贴片天线阵列(206、504)到所述干扰天线的方向(220)上生成(810)空间零值(218、402)，所述第一信号和所述第二信号响应于通过所述辅助天线和所述多贴片天线阵列接收的发送信号(210、212、226)而生成，其中，所述空间零值允许所述多贴片天线阵列和所述干扰天线同时操作。
条款19.根据条款18所述的方法，所述方法还包括以下步骤：确定(808)幅度调节(318)和相位因子调节(320)，以在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的方向上提供对来自所述干扰天线的所述RF发送信号的抵消；并且将所述幅度调节和所述相位因子调节应用(810)至来自所述辅助天线的所述第一信号，以提供在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的方向上生成空间零值的抵消信号(314)。
条款20.根据条款19所述的方法，其中，将来自所述辅助天线的所述第一信号放大(810)至预定幅度，以在所述干扰天线的所述方向上抵消所述RF发送信号，而不减小在来自所述多贴片天线阵列的其它方向上的、所述多贴片天线阵列的电磁辐射图的幅度。
尽管在此已经例示并描述了具体实施方式，但本领域普通技术人员清楚的是，被设想以实现同一目的的任何排布结构都可以用所示具体实施方式来替代，并且这些实施方式在其它环境中具有其它应用。本申请旨在覆盖任何修改或改变。下面的权利要求书绝不是旨在将本公开的实施方式的范围限制成在此描述的具体实施方式。

Claims (14)

1.一种用于减轻来自相邻天线(204)的射频“RF”干扰的系统(202)，该系统包括：
多贴片天线阵列(206、504)，该多贴片天线阵列包括多个贴片天线部件(208、506)，所述多贴片天线阵列相对于干扰天线(102)定位，使得来自所述干扰天线的RF发送信号(210)对通过所述多贴片天线阵列接收RF信号(212)造成干扰(104)；
辅助天线(214、502)，该辅助天线相对于所述多贴片天线阵列定位；以及
装置(216、701)，该装置用于响应于来自所述辅助天线的第一信号(222)和来自所述多贴片天线阵列的第二信号(224)，在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的方向(220)上生成空间零值(218、402)，所述第一信号和所述第二信号响应于通过所述辅助天线和所述多贴片天线阵列接收的发送信号(210、212、226)而生成，其中，所述空间零值允许所述多贴片天线阵列和所述干扰天线同时操作。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述装置被配置成确定幅度调节(318)和相位因子调节(320)，以提供在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的所述方向上对来自所述干扰天线的所述RF发送信号(210)的抵消。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述幅度调节和所述相位因子调节被应用于来自所述辅助天线的所述第一信号，以提供在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的所述方向上生成所述空间零值的抵消信号(314)。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，来自所述辅助天线的所述第一信号被放大至预定幅度，以在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的所述方向上抵消所述RF发送信号，而不减小在来自所述多贴片天线阵列的其它方向上的、所述多贴片天线阵列的电磁辐射图(400、404)的幅度。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述辅助天线(214、502)包括单极天线。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，以下中的至少一个：
距所述多贴片天线阵列的中心(215、510)大约一个波长来定位所述单极天线；以及
选择所述单极天线的高度，使得所述单极天线对来自所述干扰天线的辐射电磁场(227)的响应(312)大致匹配所述多贴片天线阵列对所述干扰天线的所述辐射电磁场的响应(306)。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多贴片天线阵列包括至少两个贴片天线部件(208、506)。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多贴片天线阵列包括四个贴片天线部件(208、506)，并且其中，所述贴片天线部件(208、506)针对彼此和所述辅助天线(502)被线性地定位。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，每个贴片天线部件(506)为正方形并且所述多贴片天线阵列(504)提供圆极化。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，用于生成所述空间零值的所述装置(216、701)包括：
第一带通滤波器(704)，该第一带通滤波器从所述辅助天线接收所述第一信号；
求和结点(706)，该求和结点用于组合来自所述多贴片天线阵列(206、504)的所述贴片天线部件(208、506)中的每一个的信号(708)，以形成所述第二信号(224)；
第二带通滤波器(712)，该第二带通滤波器从所述多贴片天线阵列接收所述第二信号；
本地振荡器(714)，其中，来自所述第一带通滤波器的第一输出信号(716)与来自所述本地振荡器的基准信号(718)混合以提供第一混合信号(722)，并且来自所述第二带通滤波器的第二输出信号(724)与来自所述本地振荡器的另一基准信号(726)混合以提供第二混合信号(730)；
第一模数转换器“ADC”(732)，该第一ADC用于数字化所述第一混合信号(722)；
第二ADC(736)，该第二ADC用于数字化所述第二混合信号(730)；以及
数字信号处理器(740)，该数字信号处理器组合数字化的第一混合信号(734)和数字化的第二混合信号(738)，以在从所述贴片天线阵列到所述干扰天线的所述方向上提供所述空间零值。
11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述干扰天线在第一频带中发送所述RF发送信号，并且所述多贴片天线阵列在与所述第一频带相邻的第二频带中发送和接收其它RF发送信号，在所述第一频带与所述第二频带之间没有保护频带。
12.一种用于减轻来自相邻天线(204)的射频RF干扰的方法(800)，该方法包括以下步骤：
从辅助天线(214、502)接收(804)第一信号；
从多贴片天线阵列(206、504)接收(806)第二信号；所述多贴片天线阵列包括多个贴片天线部件(208、506)，所述多贴片天线阵列相对于干扰天线(102)定位，使得来自所述干扰天线的RF发送信号(210)对通过所述多贴片天线阵列接收RF信号(212)造成干扰(104)；以及
响应于所述第一信号和所述第二信号，在从所述多贴片天线阵列(206、504)到所述干扰天线的方向(220)上生成(810)空间零值(218、402)，所述第一信号和所述第二信号响应于通过所述辅助天线和所述多贴片天线阵列接收的发送信号(210、212、226)而生成，其中，所述空间零值允许所述多贴片天线阵列和所述干扰天线同时操作。
13.根据权利要求12所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
确定(808)幅度调节(318)和相位因子调节(320)，以在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的所述方向上提供对来自所述干扰天线的所述RF发送信号的抵消；以及
将所述幅度调节和所述相位因子调节应用于(810)来自所述辅助天线的所述第一信号，以提供在从所述多贴片天线阵列到所述干扰天线的所述方向上生成所述空间零值的抵消信号(314)。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，将来自所述辅助天线的所述第一信号放大(810)至预定幅度，以在所述干扰天线的所述方向上抵消所述RF发送信号，而不减小在来自所述多贴片天线阵列的其它方向上的、所述多贴片天线阵列的电磁辐射图的幅度。
CN201711097849.5A 2016-12-20 2017-11-09 用于减轻来自相邻天线的射频干扰的系统和方法 Active CN108206330B (zh)

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