[发明专利]实现3D波束覆盖的无线天线阵系统架构和方法

说明书

发明领域

本发明领域一般涉及无线天线阵系统，尤其但不排他地涉及用于在WPAN/WLAN环境中发射和接收毫米波(mm波)信号的无线系统架构。

背景信息

科技的发展允许对大量语音、视频、图像和数据信息进行数字化和压缩。以无线移动无线电通信在设备间传输数据的需求要求在高数据率下接收准确的数据流。提供在方位角和仰角上皆实现天线覆盖的允许无线电处理增大的容量同时提供改善的质量的天线将是有利的。提供合并了集成的紧凑且高性能的天线、具有较小形状因数的移动互联网设备和/或接入点也将会是有利的。

附图说明

本发明通过示例进行说明，且不旨在受限于附图的各图，其中：

图1是说明各设备使用极高频无线电信号在无线网络中通信的框图。

图2是根据本发明的一些实施例的使用极高频率无线电信号实现三维(3D)波束覆盖的无线天线阵组件的俯视图。

图3是图2中无线天线阵组件的横截面图。

图4是图2中无线天线阵组件的等角图。

图5是根据本发明的一些实施例的无线天线阵组件的方位角波束覆盖的示图。

图6是根据本发明的一些实施例的无线天线阵组件的仰角波束覆盖的示图。

图7是根据本发明的一些实施例的上下式无线天线阵组件的仰角和方位角波束覆盖的示图。

详细描述

在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以提供对本发明的透彻理解。然而，本领域技术人员可理解本发明在没有这些具体细节的情况下也可实施。在其它实例中，并未对公知方法、程序、组件以及电路进行详细描述以免淡化本发明。

这里描述了用于使用无线天线阵系统架构来实现三维(3D)波束覆盖的方法和系统的实施例。在下面的描述中，阐明许多具体细节，例如对用于在方位角和仰角上皆实现天线覆盖的相控和扇形天线阵排列的描述，以提供对本发明实施例的透彻理解。然而，相关领域技术人员将认识到，在没有一个或多个具体细节的情况下或利用其它方法、组件、材料等也可实施本发明。在其它实例中，未详细示出或描述公知的结构、材料或操作以免淡化本发明诸方面。

增大设计成使用局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术进行工作的低成本毫米波(mm波)无线设备的覆盖范围在本领域中将是一种进步。毫米波通信对于获得相对高的通信吞吐量同时提供高的频率复用潜力是合乎需要的。采用波束受控或相控阵天线的现有毫米波通信技术和系统不能为使用极高频无线电信号在方位角和仰角两者上进行通信的设备提供紧凑的低成本解决方案。设计成使用具有较小波长的极高频无线电信号来通信的天线由于较小束宽因此可被设计成使用适度大小的封装，从而允许紧凑的天线阵架构。提供能够在方位角和仰角两者上使用极高频无线电信号(例如数据吞吐量高达2.5Gbps的免执照短程频带)进行工作的低成本且紧凑的天线阵将使接入点或消费者设备的形状因数设计更高效，同时在各种应用中提供提高的可操作性。因此，避免了现有天线类型固有的有方向限制的通信能力，且在高带宽无线通信环境中采用极高频无线电信号的接入点或设备可享受来自低成本但紧凑的天线阵系统的多向无线覆盖。