一種分程式分布天線發(fā)射系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種分程式分布天線發(fā)射系統(tǒng)，主要解決了現(xiàn)有技術復雜度高、穩(wěn)定性差、實現(xiàn)不便等問題。分程式分布天線發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，包括：配置有多根天線的發(fā)射端，配置有一根天線的接收端，I/Q分量優(yōu)化調整單元，射頻調制單元，濾波器單元，以及功率放大器單元；每根所述發(fā)射端的天線對應一條發(fā)射支路，發(fā)射信號依次通過I/Q分量優(yōu)化調整單元、射頻調制單元、濾波器單元以及功率放大器單元處理后發(fā)射。新型的單天線循環(huán)優(yōu)化調整方式，使得各個天線的I/Q分量依次進行調整，降低了調整的復雜度。本實用新型具有系統(tǒng)復雜度低、穩(wěn)定性高、可實現(xiàn)性高、波束形成收斂速度快等優(yōu)點。
【專利說明】
-種分程式分布天線發(fā)射系統(tǒng)
技術領域
[0001] 本實用新型設及天線發(fā)射波束形成技術領域，具體的說，是設及一種分程式分布 天線發(fā)射系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 為了使得在地理位置上離散分布的發(fā)射天線所組成的虛擬天線陣列能與遠處的 接收機進行穩(wěn)定可靠的通信，其中核屯、技術點是虛擬天線陣列中各發(fā)射天線的射頻信號在 接收端實現(xiàn)相位一致。
[0003] 現(xiàn)有技術中，為實現(xiàn)虛擬天線陣列中各發(fā)射天線的射頻信號在接收端實現(xiàn)相位一 致的技術方案是采用反饋隨機擾動方法，具體的說:首先，在分布式虛擬天線陣列的所有發(fā) 射天線上加上一組射頻信號的隨機擾動相位值;然后，發(fā)射端的所有發(fā)射天線同時發(fā)射同 一頻率但相位不同的射頻信號到接收端;接收端在收到信號后，反饋一位二進制信息給發(fā) 射端，指示接收信號強度是增加還是減小。發(fā)射端的發(fā)射天線由此決定是否保留本次發(fā)射 天線節(jié)點的隨機擾動相位值，如果接收信號強度增加，則保留現(xiàn)有擾動相位值，并在此基礎 上繼續(xù)再添加一組新的隨機擾動相位值進行新一輪調整，再發(fā)射信號；如果接收信號強度 減小，則忽略本次的擾動相位值，返回到上一輪的相位值，然后重新加一組新的隨機擾動相 位值開始下一輪調整，再發(fā)射信號。如此持續(xù)下去，就在接收機端實現(xiàn)接收到的各發(fā)射天線 射頻信號相位基本一致，使接收信號的強度極大的增強，即在接收端方向實現(xiàn)發(fā)射波束形 成。
[0004] 現(xiàn)有技術存在的缺點如下：（1)由于隨機擾動相位過程需要經(jīng)歷反復的調整，才能 使各發(fā)射天線信號在接收機端實現(xiàn)相位一致，其間不斷丟棄無效的相位調整值，導致調整 時間過長，發(fā)射波束的收斂速度較慢。（2)由于每一次隨機擾動相位都在所有的發(fā)射天線上 進行變動，因此處理工作量大，對處理器要求較高，增加了系統(tǒng)的復雜度及成本。（3)發(fā)射天 線數(shù)量越多，發(fā)射波束收斂速度越慢。（4)由于隨機擾動相位過程在射頻信號上進行，高頻 元器件往往存在穩(wěn)定性差，調整難度大的問題，容易導致系統(tǒng)性能低劣、可實現(xiàn)性差等缺 陷。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種系統(tǒng)復雜度低、穩(wěn)定性高、波束形 成收斂速度快的分程式分布天線發(fā)射系統(tǒng)。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：
[0007] -種分程式分布天線發(fā)射系統(tǒng)，包括:配置有多根天線的發(fā)射端，配置有一根天線 的接收端，I/Q分量優(yōu)化調整單元，射頻調制單元，濾波器單元，W及功率放大器單元;每根 所述發(fā)射端的天線對應一條發(fā)射支路，發(fā)射信號依次通過I/Q分量優(yōu)化調整單元、射頻調制 單元、濾波器單元W及功率放大器單元處理后發(fā)射。
[000引進一步的，所述I/Q分量優(yōu)化調整單元為I/Q調制器。
[0009] 進一步的，所述射頻調制單元為射頻調制器。
[0010] 進一步的，所述濾波器單元為濾波器。
[0011] 進一步的，所述功率放大器單元為功率放大器。
[0012] 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果在于：
[0013] (1)本實用新型引入了結合基帶調整的分程思想，采用了單天線循環(huán)優(yōu)化調整方 式，每根發(fā)射天線對應一條發(fā)射支路，更新基帶信號的I/Q幅值，即每次調整更新只在單個 發(fā)射天線上進行，調整完畢后，轉向下一個發(fā)射天線繼續(xù)調整，調整更新過程依次循環(huán)推 進，相較于現(xiàn)有技術，本實用新型具有系統(tǒng)復雜度低、穩(wěn)定性高、可實現(xiàn)性高、波束形成收斂 速度快等優(yōu)點。
[0014] (2)本實用新型將復雜的多天線調整更新過程被分解為簡單的單天線調整更新過 程，使系統(tǒng)處理復雜度大幅度降低，天線數(shù)量越多，本實用新型在收斂速度及復雜度方面的 優(yōu)勢越明顯。
【附圖說明】
[0015] 圖1為分布式多發(fā)射天線系統(tǒng)。
[0016] 圖2為本實用新型的系統(tǒng)原理框圖。
[0017] 圖3為一個兩發(fā)射天線系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。本實用新型的實施方式包括但不限于 下列實施例。
[0019]實施例
[0020] 如圖1、2所示，其是一個具有多個在地理位置上離散分布的發(fā)射天線的無線通信 系統(tǒng)，即發(fā)射端配置多根天線，接收端配置一根天線。圖1中，Τη(η = 0，1，......，Ν-1)表示 第η根發(fā)射天線?；谏鲜鱿到y(tǒng)，本實施例提供了一個在基帶信號上對同向及正交分量I/Q 幅值進行單天線循環(huán)優(yōu)化調整、更新的技術方案，該技術方案實現(xiàn)原理如下:在發(fā)射端通過 基帶信號處理與優(yōu)化調整實現(xiàn)在接收端的各路射頻信號相位一致，使接收端的接收信號強 度優(yōu)化增強，在接收端方向實現(xiàn)波束形成。
[0021] 與現(xiàn)有技術不同的是，本實施例采用了基帶信號處理手段，而不是在射頻或高頻 段上直接操作，最終實現(xiàn)各路射頻信號相位對齊，形成發(fā)射波束，由于基帶信號處理穩(wěn)定可 靠，容易實現(xiàn)，因此系統(tǒng)的穩(wěn)定性更好、可實現(xiàn)性更高。
[0022] 現(xiàn)有技術每次都需在所有發(fā)射天線上同時調整更新，本實施例與之不同的是，本 實施例引入了結合基帶調整的分程思想，采用了新型的單天線循環(huán)優(yōu)化調整方式，更新基 帶信號的I/Q幅值，即每次調整更新只在單個發(fā)射天線上進行，調整更新過程依次循環(huán)推 進。本實施例通過上述技術手段將復雜的多天線調整更新過程被分解為簡單的單天線調整 更新過程，從而使得系統(tǒng)處理復雜度大幅度降低，因此縮短了更新時間，加快了收斂速度。
[0023] 如圖3所示，W-個兩發(fā)射天線系統(tǒng)為例，本系統(tǒng)包括一個輸入基帶信號s(t)，兩 個并行的發(fā)射支路，每個發(fā)射支路對應一根發(fā)射天線。在每一發(fā)射支路，信號s(t)首先經(jīng)乘 法器與確定的系數(shù)-節(jié)"(/〇 :，命"|(/、-)(/?=化1)分別相乘，得到1及9兩個基帶信號分量;然 后再與由振蕩器產(chǎn)生的高頻信號cos2時ct，sin2灶ct相乘(fc是載波頻率），得到兩個調制信 號 1):;加法器將兩者相加后得到一路 信 I'J.，叩片(〇 = 4"、（/〇'、.('）WS 2/T./;,' + /皆'（/' ) v(/)sii, 2了/;/ (打二0，1),絲濾波器及功率放 大器后由天線發(fā)射出去。其中，4"i(&)，4r(*)遵從關系:4。佩=^/l-聲佩\
[0024] 優(yōu)化節(jié)"(·/〇，命"|(/〇取值，因而保證兩發(fā)射支路所發(fā)射的信號能在接收端相位 一致，即在接收端方向實現(xiàn)波束形成?！す?jié)'i(/〇，'屯"'(/、0的調整更新過程分步進行，每一次 只在一根天線上調整，然后轉向下一根天線，循環(huán)進行。上述優(yōu)化過程持續(xù)進行，所得到的 <'>(/〇，4;"(Α-)(ηΚ), 1)優(yōu)化值即可在接收端方向產(chǎn)生發(fā)射波束。
[0025] 按照上述實施例，便可很好地實現(xiàn)本實用新型。值得說明的是，基于上述設計原理 的前提下，為解決同樣的技術問題，即使在本實用新型所公開的結構基礎上做出的一些無 實質性的改動或潤色，所采用的技術方案的實質仍然與本實用新型一樣，故其也應當在本 實用新型的保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1. 一種分程式分布天線發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，包括:配置有多根天線的發(fā)射端，配置 有一根天線的接收端，I/Q分量優(yōu)化調整單元，射頻調制單元，濾波器單元，以及功率放大器 單元;每根所述發(fā)射端的天線對應一條發(fā)射支路，發(fā)射信號依次通過I/Q分量優(yōu)化調整單 元、射頻調制單元、濾波器單元以及功率放大器單元處理后發(fā)射。2. 根據(jù)權利要求1所述的分程式分布天線發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，所述I/Q分量優(yōu)化調 整單元為I/Q調制器。3. 根據(jù)權利要求1所述的分程式分布天線發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，所述射頻調制單元為 射頻調制器。4. 根據(jù)權利要求1所述的分程式分布天線發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波器單元為濾 波器。5. 根據(jù)權利要求1所述的分程式分布天線發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，所述功率放大器單元 為功率放大器。
【文檔編號】H04B7/06GK205430240SQ201620240763
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月25日
【發(fā)明人】周淵平, 范永勝
【申請人】四川大學