CN110178266A - 方向回溯无线设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括Van Atta阵的无线设备，所述Van Atta阵包括多个天线对，所述多个天线对中的每个天线对包括通过具有预定长度的信号路径进行电耦接的两个天线元件。无线设备还包括测量单元，所述测量单元适于在两个测量点之间执行电测量。所述两个测量点中的一个位于多个天线对中的一个天线对的信号路径上的第一预定位置处，且所述两个测量点中的另一个位于其他天线对中的一个天线对的信号路径上的第二预定位置处。本发明还涉及一种使用多个天线对来对入射波进行逆反射的方法。

Description

方向回溯无线设备和方法

本教导总体上涉及用于反射电磁波的系统和方法。更具体地，本教导涉及一种适于在预定方向上反射，并优选地重塑，入射波的无线设备，及其方法。

Vann Atta(范阿塔)阵自引入以来就在文献中被广泛涉及。例如，VanAtta本人提交的US2908002解释了如何使用这种阵来在预定方向上反射入射波。随后已经发布了VanAtta阵或反射器的若干改进。例如，US3496570提出了用于防止来自Van Atta阵的镜面反射的装置，且US5945938提出了基于Van Atta阵的应答器(transponder)，所述应答器易于以低成本制造。Van Atta阵反射器具有方向回溯(反向，retrodirective)阵最简单的结构之一。因此，Van Atta阵反射器可用于无线通信、RF识别(RF identification，“RFID”)和智能交通系统(Intelligent Transportation Systems，“ITS”)。

在诸如专用短程通信(Dedicated Short-Range Communications，“DSRC”)之类的应用中，应答器要求其转换增益在窄的范围内，因为通信必须在设定距离处进行。这也反映在相关的监管要求中。

在应用Van Atta阵的情况下，转换增益可以增加到高值，处于或接近转换增益的最大限度。然而，由于Van Atta阵中的每个天线元件既用于接收又用于发射，其波束宽度在链路预算中将出现两次，并且因而消耗了可用增益范围的很大一部分。

US5254997教导了一种方向回溯询问响应系统，其中响应器(responder)将信息调制到询问信号上，并且在所收集的询问信号的到达方向上重新发射回编码的询问信号。US5254997还教导了使用双边调制器，使得询问信号由天线对的一个元件收集、调制、并在另一天线对元件重新发射出去，从而与单边调制器的情况相比，有效发射天线元件的数量加倍。US6657580教导了一种包括逆反射(向后反射，retro-reflective)天线的应答器，其中传输线的长度是逆反射信号的波长的整数倍。

应用于DSRC系统的背散射(反向散射，backscatter)应答器受转换增益和波束宽度要求的限制。在无源DSRC应答器的情况下，转换增益几乎仅仅取决于天线。天线的增益和波束宽度通常彼此成反比，对有利的转换增益和波束宽度的要求通常是相互冲突的。

通过所附独立权利要求的特征将解决现有技术固有的上述和其他问题。

根据本教导的一个方面，可以提供一种用于增加应答器的有效波束宽度超过基本辐射元件的波束宽度的系统和方法。

从本教导的另一方面，可以提供一种用于减少不需要的背散射发射的设备和方法。

从本教导的又一方面，可以提供一种用于在不增加不需要的辐射的情况下增加有效波束宽度的设备和方法。

Van Atta应答器的典型配置是围绕公共几何中心定位的多个天线元件。对称布置的天线元件对通过适当的传输线进行互连或耦接(耦合，联接)，所述传输线是具有给定电长度的信号路径。信号路径的电长度通常相等。另外，信号长度可以是感兴趣的波长的给定因子。给定因子通常是整数。由于信号路径承载在两个方向上传播的电信号，因此沿信号路径形成了驻波。所述驻波类似于未端接传输线中的驻波。

现在将使用通过示例说明各种实施方式的以下附图更详细地讨论本教导。

图1例示出了简单的Van Atta阵

图2a例示出了具有单对天线元件的简单天线布置

图2b例示出了由于与天线元件的布置的中心轴线对准的发射器发射的入射波，在图2a中所示的简单天线的两个天线元件之间形成驻波图案

图3例示出了当发射器相对于天线元件的布置的中心轴线以非零角度对准时，在图2b的两个天线元件之间形成驻波图案

图4例示出了Van Atta阵的两个天线元件对的驻波图案的比较，其中发射器相对于天线元件的布置的中心轴线以非零角度对准

图5例示出了使用正交混合器作为调制器和并联二极管来执行检测功能的另一方面

图6例示出了使用正交混合器和并联二极管，其中还示出了入射波阵面(波前)，并且还示出了用于并联二极管布置的简单偏置网络

图7例示出了使用正交混合器和串联二极管及所述串联二极管的简单偏置网络。

图1示出了一维配置的简单Van Atta阵100。Van Atta阵100由三个天线对AB、CD和EF组成。每个天线对由围绕公共中心120对称布置的两个天线元件构成。公共中心120通常是阵的几何中心。此外，由于所示的Van Atta阵100是一维阵，所以所有天线对沿着同一轴线106布置，在相对意义上，在这里可以称为水平轴线106。每个天线对与预定长度的信号路径互连。例如，天线对AB具有的天线元件A和B与它们对应的信号路径101互连。类似地，天线对CD具有的天线元件C和D与它们对应的信号路径102互连，以及天线对EF具有的天线元件E和F与它们对应的信号路径103互连。

由元件A接收的信号能够通过信号路径101向元件B传播。类似地，由元件B接收的信号能够通过同一信号路径101向元件A传播。类似的功能适用于天线对CD和天线对EF中的每个天线对。

图1还示出了位于天线阵100前面的发射器180。发射器180被示出为定位成与天线阵的中心120对准，并且发射指向天线布置100的一系列波阵面。波阵面的行进方向用箭头110表示，且最靠近天线阵的波阵面是191。将认识到，每个信号路径的中心点与公共中心120对准。如果假想的垂直线105被绘制为在中心点120处与水平轴线106相交，则该垂直线也将与互连每个天线对的信号路径的中心相交。垂直线105还是由来自发射器180的波阵面的行进方向110所沿的路径与水平轴线106的相交处。垂直线105还可以被称为天线布置110的法线105。在如图1所示的情况下，由于发射器180与天线阵100的中心120水平对准，所以法线105与波阵面朝向天线布置100的行进路径一致——换句话说，假想的竖向轴线或者法线105在朝向发射器延伸或外推时，将与箭头110重叠。预定长度101、102和103通常相等，或者，在多个天线对中的每个天线对中互连元件的电长度对于某阵至少在该阵的一个维度中通常是相同的。如上所述，图1中所示的阵是一维阵，即，天线元件仅沿一个轴线或维度106放置。多维阵是可能的，其中天线元件沿多个轴线放置。技术人员将认识到，在天线阵中的多个天线对中的每个天线对中互连元件的电长度还可以与该天线阵的其他元件的电长度以波长因子相互关联，其中所述因子是整数。

图2a示出了具有由元件A和B组成的天线对的简单天线布置200。天线元件A和B通过导线230进行电连接，所述导线230在元件A和B之间形成信号路径。元件A和B之间的信号路径的长度为X。元件A和B围绕中心点220对称地布置。中心点220还是信号路径的中点，位于距离元件A信号长度X/2处，以及距离元件B信号长度X/2处。换句话说，长度215和225各自为X/2。

在图2b中，示出了入射波阵面201，其正接近天线布置200，导致在两个天线元件A和B之间形成驻波图案202。在图2b中，未明确示出信号路径或导线230。波阵面201是由于与布置200的中心轴线或法线205对准(如图1中那样对准)的发射器发射的入射波形成的。波阵面201由发射器发射(图2中未明确示出)，所述发射器布置成使得入射波阵面201的行进方向210与天线布置的中心220对准。由于发射器与中心对准，所以法线205相对于入射波阵面的方向210对准，使得入射波阵面201的行进方向210与法线之间的角度为零。

天线元件A和B通过信号路径而互连(图2中未直接示出)，使得由元件A接收的信号通过信号路径朝向元件B传播。类似地，由元件B接收的信号通过信号路径朝向元件A传播。

因此，在这种情况下，位于天线布置的所谓的中心前方的发射器产生波阵面201，该波阵面在天线元件A和B处以相等的相位被接收，使得电信号进行组合并且进行相加(在相位上)，从而在信号路径的中心220处出现峰值212。因此，在信号路径上的中心点220处进行的测量将读取信号202的峰值212。针对相对于彼此在相反方向上传播的信号，曲线260和270示出了沿着元件A和B之间的信号路径的相移。第一曲线260针对由元件A接收并随后通过信号路径朝向元件B传播的入射信号，而第二曲线270针对由元件B接收并随后通过信号路径朝向元件A传播的入射信号。

经组合的信号的峰值对于沿着信号路径的每半个波长以交替的极性重复。

为了清楚起见，可以提到的是，实际上可以物理地形成天线对的电路径或信号路径，使得信号路径的中点相对于天线阵的几何中心物理地位于另一位置处。在这种情况下，天线阵的法线似乎不会与信号路径的中点相交。然而，这没有改变如下事实：信号路径的中点会位于阵的法线上，其中具有电长度，围绕该阵的中心点物理对称地布置。为了简单起见并且不失任何一般性，因此在本公开中假设：所有信号路径的中点基本地位于阵的法线上，与中心点对准。因此，在提到信号路径的中点或中心时，技术人员会清楚地理解所指的含义。

现在参考图3，其示出了相同的天线布置，但是入射波阵面的行进方向310改变了一定角度。入射波阵面301现在沿相对于天线布置的法线305处于非零角度315的方向行进。在这种情况下，发射器(图中未明确示出)相对于天线布置的中心220偏移，波阵面以不同的相位出现在天线元件处，导致驻波图案并相应地沿信号路径移位。在这种情况下，驻波图案的最大值已经相对于中心220朝向元件A移位。例如，与对于对准的发射器在图2B中所示的情况下出现在中心220处的最大值212相比，最大值312中的一个向中心220的左侧移位。相比较，对于图3所示的示例，信号路径的中心220现在看到驻波图案302的最小信号值。

以数学方式表示；给定天线对之间的距离或间距“S”，接收到的信号的相位差dΦ与入射波的角度θ有关，等式如下：

针对一个波长的天线间距(S＝L)和入射波角度θ＝30deg求解等式，相位差变为180度，即驻波看起来相似，但具有相反的极性。因此，对于图3所示的示例，入射波阵面的行进方向相对于法线305以30度的角度315倾斜。在此应该提到的是，天线元件之间的间距，这里用“S”表示，不与信号路径的长度(一个或多个)混淆。作为示例，假设Van Atta对由两个天线元件组成，例如天线元件A和B，信号路径长度是连接Van Atta对中的两个天线元件的信号线或传输线的长度，而天线间距是Van Atta对的两个元件之间的物理间距。信号路径长度通常比天线间距更长。

假设信号路径上的信号被测量为电压，那么当入射波阵面相对于中心轴线从0度移位到30度时，信号路径的中心处的电压将因而从其最大值变为最小值(或者在这种情况下为零)。因而，当入射波阵面从0度移位到30度时，路径的中心处的电压将从其最大值变为零。这分别对应于图2B和图3中所示的情况。

为了进一步说明另一示例，我们现在考虑一种天线布置，该天线布置具有两个天线对及它们相关的信号路径；分别是第一信号路径和第二信号路径。现在参考图4，其示出了这样的布置或阵，具有两个天线元件对AB和CD，所述两个天线元件对AB和CD分别沿着相同的轴线放置(图中未明确示出)。根据前面的讨论，可以看出：入射波阵面401具有行进方向410，所述行进方向410相对于天线阵的法线处于非零角度。天线对AB中的天线元件A和B形成第一Van Atta对，并且通过第一信号路径431互连，以及天线对CD中的天线元件C和D形成第二Van Atta对，并且通过第二信号路径432互连。信号路径431和432具有相同的电长度，或者信号路径431和432以波长的整数因子彼此相互关联。考虑在由发射器(图中未直接可见发射器)发射的入射波产生的AB和CD的相应信号路径上的点ab和cd处测量的两个信号。在第一信号路径的中心220处测量ab处的信号，并且在距离第二信号路径的中心半波长处、如图中所示朝向中心的左侧测量cd处的信号。根据前面的讨论，将认识到，点ab也在包括AB和CD天线对的阵的几何中心处。由于测量点ab和cd相对于彼此距离为半波长，所以当发射器与天线布置或阵的几何中心对准时——换句话说，如前所述法线和波阵面的行进方向之间的角度为零时，ab和cd处的电信号将处于它们的最大振幅，但具有相反的极性。该情况显示为第一组曲线470，分别示出信号ab和cd。如果元件C和D之间的间距是元件A和B之间的间距的两倍，并且发射器朝向天线元件B(或D)的方向移位，则cd处的信号将以相对于ab处的信号的相位两倍的相位移位。在30度的角度下，ab和cd处的信号将具有相等的振幅和极性，如第三组曲线472所示。鉴于上述讨论，第二组曲线471，其示出当角度为14.5度的情况，是不言自明的。应该提到的是，在该示例中，第一Van Atta对中的天线元件A和B间隔开约一个波长。第二Van Atta对中的天线元件C和D间隔开约两个波长。这里提到的波长是入射波阵面401或感兴趣信号的波长。本领域技术人员将理解本教导的范围或一般性不限于该指定的间距，并且甚至可以使用其他间距值。例如，可以通过先前呈现的入射波等式来计算信号的预期值。该阵还可以具有附加的Van Atta对，这些附加的Van Atta对类似地互连，并且在相邻对或在预定对之间的信号路径上执行测量。这些测量还可以是多路复用(多路传输，多元)的，例如，首先在第一信号路径和第二信号路径之间进行如前所述的测量，并且然后在第一信号路径和第三信号路径之间进行测量，其中第三信号路径是第三Van Atta对的信号路径，依此类推。此外，每个信号路径可以具有多于一个的测量点，例如，第一信号路径不仅具有测量点ab，而且至少还再有一个测量点。类似地，其他信号路径也可以具有多个测量点。

根据本教导的一方面，基于入射信号的角度的驻波图案的可变性用于修改天线的波束的形状。

更具体地，根据本教导的另一方面，通过藉由均衡功能来耦合至少两个天线对，经组合的波束的形状可以被修改，使得其在前面被稍微抑制，且在侧面被更多的放大，以变得更平坦。各个天线对可以通过均衡电路连接。

为了便于解释，本公开中的各个示例以它们最简单的形式被示出，并且不限制本教导的范围或一般性。本领域技术人员将理解，本教导可以应用于不同类型的天线阵，例如二维或多维天线阵。本教导可以应用于需要改进的方向性的任何无线应用。

例如，可以通过辐射元件之间的相互耦合来实现均衡功能。对于二维天线，诸如圆形天线，可以使用天线元件之间的距离以及天线元件的单独旋转来实现期望的相互耦合并因而实现期望的均衡功能。彼此邻近的天线具有一种相互耦合(在相位和振幅上)，该相互耦合增加一些辐射并因而修改每个天线元件的波束的形状。

在另一简单实现中，在测量点或节点(例如ab和cd)之间，放置阻抗，例如电阻器。在例如电阻器的情况下，对于从中心前方接近的波，当信号处于最大值并具有相反极性时，能量将在电阻器中耗散。对于角度为30度的波，即当跨越电阻器的两个信号具有相同的振幅和极性时，不会耗散能量。

在另一方面，在相应信号路径上的多个节点上同时或依次执行测量。本领域技术人员将进一步认识到，本教导不受特定数量或范围的天线对或元件的限制，并且可以同样良好地应用于多维天线阵。

本领域技术人员理解，所述电阻器在其最简单的意义上是指功率检测电路或任何类型的电负载的电等效物。因此，使用了术语电阻器，为了简单和易于理解的目的，不影响本教导的范围。技术人员将认识到，本教导在电阻器方面超出了简单均衡器电路的示例。其他类型的设备也可用于实现均衡功能。例如，除了有损电阻器外，基本上无损电路如电感、电容、定向或非定向耦合器及它们的类似物等。

均衡电路甚至可以包括功率感测电路或电流感测电路，所述功率感测电路能够感测两个测量点之间的功率传输，或者在电流感测电路的情况下，感测两个测量点之间的电流。均衡电路还可以包括信号处理单元。信号处理单元可以例如用于对在测量点之间测量的信号执行信号处理功能。所述信号处理功能例如可以是放大、滤波、平均、积分、相关、采样、信号转换等。测量或信号处理功能中的至少一些可以使用集成电路(IntegratedCircuit，“IC”)或甚至专用集成电路(application specific integrated circuit，“ASIC”)执行。技术人员还将认识到，本公开中说明的各种实施方式可以彼此组合以根据特定要求实现一种无线设备。单独讨论某种实施方式并不意味着该实施方式不能与本文给出的其余示例或实施方式一起使用。可以组合本公开中的各个方面或实施方式，以根据需要构建系统。

根据本教导的另一方面，定向耦合器用于实现天线对的调制和检测功能。现在参考图5，其示出了用于耦合天线元件A和B的定向耦合器505，或者更具体地说是正交混合器。天线元件A和B形成如前所述的天线对。定向耦合器505连接在信号路径上的期望的测量点处。信号路径上的测量点先前在本公开中讨论过，例如，结合图4。在期望的测量点处，例如图4中的点ab，信号路径可分裂(分路)，其中连接到天线元件A的分裂信号路径的端部连接在耦合器的端口a处，并且类似地，连接到天线元件B的分裂信号路径的另一端部连接到耦合器的端口b。当执行调制功能时，端口a处输入的信号或进入信号被分成两个信号，分别在端口x和y处输出，后端口x和y处的信号相对于彼此有90度的相移和一半的功率(0.707电压)。当这些信号被连接在端口x和y处的两个基本上相等偏置的二极管501和502反射时，信号在端口a处消除并在端口b处重新组合。类似地，端口b处输入的信号被分成两个信号，分别在端口y和x处输出，后者端口y和x处的信号相对于彼此有90度相移和一半的功率(0.707电压)。当这些信号被连接在端口y和x处的两个基本上相等偏置的二极管502和501反射时，信号在端口b处消除并在端口a处重新组合。图中还绘制了由典型二极管特性产生的传递函数，示出了二极管串联电阻和串联电感对高电流偏置(低阻抗)状况的影响，例如图上的10mA点，和并联电容和并联电阻对低电流(高阻抗)状况的影响，例如图上的0.1mA点。

该调制传递函数是双向的，并且因而对于由a和b端口接收和发射的信号都有效，从而提高了方向回溯性能。

为简单起见，这里讨论了单个天线对，但是将认识到，对于阵中的每个其他天线对，可以类似地使用单独的定向耦合器，其中相应的天线对具有连接在预定测量点处的定向耦合器。

用于实现检测功能的正交混合器的应用在图6中进一步示出。作为检测器，二极管通常在低电流下偏置以提高灵敏度。端口a和b之间的隔离仍然有效，并且由Van Atta对中的A和B接收的信号将在混合输出x和y处组合。在中心前方对准的入射波将在a和b处呈现相等的相位，并且因而在x和y处组合成两个相等的信号。对于从中心前方偏移的入射波，a和b的相位将不同，并且x和y处的信号将以不同方式组合。还对于该示例，元件A和B相隔一个波长放置。

图6(B)进一步示出了信号如何在0度相等地组合，并且在它们有90度相移时仅在一个输出处组合。为了阐明信号如何分裂(分割)和/或组合，图B1示出了信号仅在端口a处输入的情况，在这种情况下，在端口a处输入的信号将被均分，并出现在端口x和y处，其中x和y处的信号相对于彼此相移90度。类似地，B2示出了仅端口b处的信号的情况，在这种情况下，信号再次在x和y之间分裂，并且具有90度相移，然而x和y处的信号的极性与在B1的情况下的极性相反。在B3中，在端口a和b处同相地施加相等的信号，由此得到x和y处的信号具有相同的极性。在B4中，信号a和b相等，但相移90度，由此导致信号在端口x处被消除，但在端口y处出现信号的重新组合。在B4的情况下，a和b的功率使电压增加为a和b处信号电压的约1.41倍。这使得检测器的灵敏度随着入射波向侧面移动而增加，并且因而补偿由元件的波瓣宽度引起的信号损失。本领域技术人员将理解，二极管可以如图所示并联连接，或者可选地串联连接。如图6所示，在并联配置中，接收最强信号的二极管将主导并通过其经整流电压来驱动其自身的偏置信号。在串联型连接中，二极管将增加它们的经整流电压。简单偏置网络的一个示例如图6(C)所示，其中，偏置电流605被供应给线圈601和602，其中第一线圈601向第一二极管501提供偏置，且第二线圈602向第二二极管502提供偏置。在标称状况下，当电路平衡时，如果偏置电流605的值为2*i_o，则线圈601和602中的每个将携带值为i_o的偏置电流。技术人员将理解，线圈601和602的功能是阻碍AC信号。

图7示出了二极管的串联连接的示例。串联偏置电流701现在馈送通过第一线圈601，其中串联偏置电流流过第一二极管501，然后流过第二二极管502，然后流过第二线圈602。

根据本教导的另一方面，正交混合器既用作调制器又用作检测器，从而减少了部件的数量和复杂性。这也可用于实现有效天线波瓣的增大角度。

定向耦合器，也包括正交耦合器，以及它们的实现功率分配器和功率组合器等，在RF和微波技术领域中是众所周知的。处理电磁信号传输和传输线的技术人员将洞悉这些术语，并将理解本教导可应用于具有类似功能的其他设备，不会由于在本公开中使用的任何特定术语而影响本教导的范围或一般性。

总之，本教导涉及包括Van Atta阵的无线设备。所述Van Atta阵包括多个天线对，所述天线对中的每对包括两个天线元件。每个天线对中的天线元件通过具有预定电长度的信号路径进行电耦接。每个所述天线对的信号路径具有中心点，电耦接的两个天线元件围绕该中心点对称地布置。无线设备还包括测量单元，所述测量单元适于在两个测量点之间执行电测量。所述两个测量点中的第一个或其中一个位于多个天线对之一(或其中的一个天线对)的信号路径上的第一预定位置处。所述两个测量点中的第二个或另一个位于第二预定位置处。第二预定位置在其他(或其余)天线对之一(或其中的一个天线对)的信号路径上。第一预定位置和第二预定位置位于距离它们各自的信号路径的中心点的不相等信号长度处，或者第一预定位置和第二预定位置距它们各自的信号路径的中心点的距离不同。

换句话说，本教导还涉及包括两个Van Atta对的无线设备。每个Van Atta对包括通过具有预定长度的信号路径电耦接的两个天线元件。测量单元的第一端子在第一信号路径上的第一预定位置处连接到第一信号路径。第一信号路径是连接第一Van Atta对的两个天线元件的信号路径。测量单元的第二端子在第二信号路径上的第二预定位置处连接到第二信号路径。第二信号路径是连接第二Van Atta对的两个天线元件的信号路径。测量单元适于在第一端子和第二端子之间执行测量。

由测量单元执行的测量优选地具有相关或差异性质，即，测量第一端子处的第一信号和第二端子处的第二信号，并且然后产生第三信号。第三信号与第一信号和第二信号有关。

第三信号优选地基于第一信号和第二信号之间的差异。由测量单元进行的测量优选地是在第一预定位置和第二预定位置之间进行的电流流动。

通过提及“测量单元适于在两个测量点之间执行电测量”不一定意味着测量单元必须在第一预定位置处物理地测量第一信号，以及然后在第二预定位置处测量第二信号，以产生第三信号。优选地，这意味着测量单元凭借其在第一预定位置和第二预定位置之间的连接，或者固有地，能够产生基于第一信号和第二信号的第三信号。选择这样的术语，即测量单元适于在两个测量点之间执行电测量，以包括如针对广泛保护范围所解释的单独和固有测量的情况。

术语Van Atta阵不应被视为限制本教导的范围或一般性。可以应用本教导的其他对称阵也被认为包括在权利要求的范围内。

在一种实施方式中，测量单元包括电阻器或电阻。电阻甚至可以是等效电阻，例如半导体器件或放大器的输入或任何其他合适的信号处理块的。电阻器或等效电阻用于在两个测量点之间执行所述电测量中的至少一些。在其他实施方式中，测量单元能够测量至少两个测量点之间的电流。所述至少两个测量点中的一个在第一预定位置，并且所述至少两个测量点中的另一个在第二预定位置。在其他实施方式中，测量单元能够测量至少两个测量点之间的功率流。

测量单元还可以适于执行单端测量，即仅测量第一信号或第二信号。无线设备还可以包括附加的Van Atta对，以及测量单元还适于测量附加VanAtta对的至少一些的信号路径上的预定位置处的信号。测量单元可以并行或依次执行测量，或甚至执行多路复用或采样等。测量单元可以根据需要组合这些测量。

根据另一实施方式，测量单元还适于执行均衡功能。

根据又一实施方式，测量单元还适于执行检测功能。

根据另一实施方式，测量单元还适于执行调制(modulating)或调制(modulation)功能。

根据另一实施方式，测量单元包括至少一个定向耦合器。在优选实施方式中，至少一个定向耦合器中的至少一个是正交混合器。

根据另一实施方式，测量单元包括至少一个二极管。优选地，所述一个二极管中的至少一个用于执行至少检测功能。

在又一实施方式中，正交混合器的第一端口耦接到Van Atta阵的多个天线对之一(或其中的一个天线对)的第一天线元件，正交混合器的第二端口耦接到Van Atta阵的多个天线对之一(或其中的所述一个天线对)的第二天线元件。无线设备还包括第一二极管和第二二极管，第一二极管耦接到正交混合器的第三端口，并且第二二极管耦接到正交混合器的第四端口。

本教导还涉及一种使用多个天线对来对入射波进行逆反射的方法，其中在所述多个天线对中的至少两个天线对中执行的步骤包括：

-在多个天线对处接收入射的电磁波或RF波，在第一天线对中产生第一接收信号，且在第二天线对中产生第二接收信号，所述第一天线对和所述第二天线对在所述多个天线对中；

-在第一天线对的信号路径上的第一位置处测量第一电信号；

-在第二天线对的信号路径上的第二位置处测量第二电信号；

-通过组合第一电信号和第二电信号来产生第三信号；

-使用第三信号找出入射波相对于参考线的行进角度。

第一位置在距第一天线对的信号路径的中心点第一距离处。第二位置在距第二天线对的信号路径的中心点第二距离处。第二距离优选地不同于第一距离，或者第二距离不等于第一距离。

参考线优选地是多个天线对的法线，但是它还可以是任何其他固定参考线或面。

第三信号优选地指示第一信号和第二信号之间的相位差。

根据另一实施方式，该方法还包括以下步骤：

-使用第三信号执行调制功能。

根据另一实施方式，该方法还包括以下步骤：

-使用第三信号执行均衡功能。

再次地，

“-在第一天线对的信号路径上的第一位置处测量第一电信号；

-在第二天线对的信号路径上的第二位置处测量第二电信号；”

不一定意味着必须在第一预定位置处物理地测量第一信号和在第二预定位置处物理地测量第二信号，以产生第三信号。优选地，这意味着根据优选实施方式，基于第一信号和第二信号固有地产生第三信号。选择这样的术语以包括如针对广泛保护范围所解释的单独和固有测量的情况。

Claims (14)

1.一种无线设备，包括Van Atta阵，所述Van Atta阵包括多个天线对；

所述多个天线对中的每个天线对包括两个天线元件，所述两个天线元件通过具有预定长度的信号路径进行电耦接；

所述多个天线对中的每个天线对的信号路径具有中心点，电耦接的两个天线元件围绕所述中心点对称地布置，其中：

所述无线设备还包括测量单元，所述测量单元适于在两个测量点之间执行电测量，所述两个测量点中的一个位于所述多个天线对中的一个天线对的信号路径上的第一预定位置处，并且所述两个测量点中的另一个位于其他天线对中的一个天线对的信号路径上的第二预定位置。

2.根据权利要求1所述的无线设备，其中，所述第一预定位置和所述第二预定位置在距它们各自的信号路径的中心点不相等的信号长度处。

3.根据权利要求1或2所述的无线设备，其中，所述测量单元适于执行均衡功能。

4.根据前述权利要求中任一项所述的无线设备，其中，所述测量单元适于执行检测功能。

5.根据前述权利要求中任一项所述的无线设备，其中，所述测量单元适于执行调制功能。

6.根据前述权利要求中任一项所述的无线设备，其中，所述测量单元包括定向耦合器。

7.根据前述权利要求中任一项所述的无线设备，其中，所述测量单元包括至少一个二极管。

8.根据权利要求6所述的无线设备，其中，所述定向耦合器是正交混合器。

9.根据权利要求8所述的无线设备，其中，所述正交混合器的第一端口耦接到所述VanAtta阵的多个天线对中的一个天线对的第一天线元件，所述正交混合器的第二端口耦接到所述Van Atta阵的所述多个天线对中的一个天线对的第二天线元件，并且其中所述无线设备还包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管耦接到所述正交混合器的第三端口，并且所述第二二极管耦接到所述正交混合器的第四端口。

10.根据前述权利要求中任一项所述的无线设备，其中，所述测量单元包括电阻器或等效电阻，所述电阻器或等效电阻用于在所述两个测量点之间执行所述电测量中的至少一些电测量。

11.使用多个天线对对入射波进行逆反射的方法，其中在所述多个天线对中的至少两个天线对中执行的步骤包括：

-在所述多个天线对处接收入射的电磁波，在第一天线对中产生第一接收信号，且在第二天线对中产生第二接收信号，所述第一天线对和所述第二天线对在所述多个天线对中；

-在所述第一天线对的信号路径上的第一位置处测量第一电信号，所述第一位置在距所述第一天线对的所述信号路径的中心点第一距离处；

-在所述第二天线对的信号路径上的第二位置处测量第二电信号，所述第二位置在距所述第二天线对的所述信号路径的中心点第二距离处；所述第二距离不等于所述第一距离；

-通过组合所述第一电信号和所述第二电信号产生第三信号；

-使用所述第三信号找出所述入射波相对于参考线的行进角度。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第三信号还指示所述第一信号与所述第二信号之间的相位差。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：

-使用所述第三信号执行调制功能。

14.根据权利要求11-13中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：

-使用所述第三信号执行均衡功能。