[发明专利]用于毫米波无线通信的天线结构和配置

说明书

本文描述了用于使用mmW频谱进行无线通信的方法、系统和装置。具体而言，天线结构可以包括用于处理视线问题的天线元件阵列。此外，天线结构可以被配置为产生相对较窄并且具有相对较高增益的波束(例如，信号)以处理如上面所提及的问题。另外，天线结构可以被配置为提供波束控制(例如，波束成形)能力。可以将这些天线结构设计为相对紧凑的，以符合在现代无线通信设备(例如，蜂窝电话)上可用的有限基板面。

交叉引用

本专利申请要求享受于2015年9月1日提交的、Mohammadian等人的标题为“Antenna Structures and Configurations for Millimeter Wavelength WirelessCommunications”的美国专利申请No.14/842,675和于2015年2月23日提交的、Mohammadian等人的标题为“Antenna Structures and Configurations for Millimeter WavelengthWireless Communications”的美国暂时专利申请No.62/119,744的优先权，这两份申请中的每一份都已经转让给本申请的受让人。

技术领域

概括地说，本公开内容例如涉及无线通信系统，具体地说，本公开内容涉及用于无线通信的天线结构。

背景技术

已广泛地部署无线通信系统，以便提供各种类型的通信内容，例如语音、视频、分组数据、消息传送、广播等等。这些系统可以是能通过共享可用的系统资源(例如，时间、频率和功率)，来支持与多个用户进行通信的多址系统。这类多址系统的例子包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统和正交频分多址(OFDMA)系统。

举例而言，无线多址通信系统可以包括多个基站，每一个基站同时支持多个通信设备(或者称为用户设备(UE))的通信。基站可以在下行链路信道(例如，用于从基站到UE的传输)和上行链路信道(例如，用于从UE到基站的传输)上，与UE进行通信。

通信系统可以使用许可的频谱、免许可的频谱或者二者。更高的千兆赫(GHz)频段(例如，大约28GHz或者大约60GHz)的免许可毫米波长(mmW)频谱正在成为有前途的技术，例如，用于多吉比特无线通信。与其它较低的频率系统(例如，800MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz等等)相比，60GHz左右的频谱具有许多优点，其包括：增加的免许可带宽、由于小波长(约5毫米)而造成的收发机的紧凑尺寸、以及由于较高的大气吸收而具有的更少干扰。但是，也存在与该频谱相关联的一些挑战，例如，反射和散射损耗、高穿透损耗和高路径损耗，这限制了60GHz的覆盖范围并且可能导致信号传播和成功通信的相对更多视距。为了克服这些问题，可以利用定向传输。因此，可以采用称为利用多元件天线阵列的波束成形技术来进行mmW无线通信。

但是，即使使用波束成形，采用mmW频谱的通信也可以受益于特别为这种波长所设计的天线结构。针对更低频率(例如，800MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz等等)所设计的传统天线结构可以包括单付全向天线(有时，两付或三付以用于分集)，并且可能不适合于mmW频谱应用。

发明内容

所描述的特征通常涉及用于采用mmW频谱进行无线通信的一种或多种改进的系统、方法和/或装置。具体而言，天线结构可以包括用于处理视线问题的天线元件阵列。此外，天线结构可以被配置为产生相对较窄并具有相对较高增益的波束(例如，信号)以处理如上面所提及的问题。另外，天线结构可以被配置为提供波束控制(例如，波束成形)能力。可以将这些天线结构设计为相对紧凑的，以符合在现代无线通信设备(例如，蜂窝电话)上可用的有限基板面。