[发明专利]使用选择矩阵进行天线相位校准的混合波束形成天线阵列

权利要求书

1.一种混合波束形成天线阵列，用于多用户大规模多输入多输出(MU-MIMO)通信系统，其特征在于，包括：

单个数字波束形成器，其连接到M个无源波束形成子阵列，且M为大于1的整数；

所述M个无源波束形成子阵列，其中所述M个无源波束形成子阵列具有相同的配置，且每个无源波束形成子阵列包括：

一个射频(RF)收发器，包括一个连接到单个RF链的输入端的输出端；

一个选择矩阵，具有2^N个输入端以及2^N个输出端，且其所有输入端连接到所述单个RF链的输出端；以及

2^N个天线，其中每一个天线连接并馈送自所述选择矩阵的一个输出端；其中，

所述单个数字波束形成器的输出连接并馈送所述无源波束形成子阵列的每个RF收发器；以及

所述选择矩阵不具有功耗元件且没有外部控制，其被配置为在所述2^N个输入端的一个或多个接收反馈，并在其所述2^N个输出端产生2^N个单独的具有逐行相位分布的RF信号波束；以及

所述混合波束形成天线阵列不具有天线校准网络。

2.如权利要求1所述的混合波束形成天线阵列，其特征在于，所述单个RF链包括：

功率分配器/组合器；和

功率放大器(PA)、低噪音放大器(LNA)、滤波器与混频器其中至少之一。

3.如权利要求1所述的混合波束形成天线阵列，其特征在于，所述选择矩阵是一个2^N元素巴特勒矩阵。

4.如权利要求1所述的混合波束形成天线阵列，其特征在于，所述M为4，所述N为3，所述天线总数为32。

5.一种混合波束形成天线阵列，用于多用户大规模多输入多输出(MU-MIMO)通信系统，其特征在于，包括：

单个数字波束形成器，其连接到M个无源波束形成子阵列，且M为大于1的整数；

所述M个无源波束形成子阵列，其中所述M个无源波束形成子阵列具有相同的配置，且每个无源波束形成子阵列包括：

2^N个射频(RF)收发器，每个收发器包括一个输出端连接到2^N个RF链的每个输入端；

一个选择矩阵，具有2^N个输入端以及2^N个输出端，且其每个输入端连接到所述2^N个RF链的每个输出端；以及

2^N个天线，其中每一个天线连接并馈送自所述选择矩阵的一个输出端；其中，

所述单个数字波束形成器的输出连接并馈送所述无源波束形成子阵列的每个RF收发器；以及

所述选择矩阵不具有功耗元件且没有外部控制，其被配置为在所述2^N个输入端的一个或多个接收反馈，并在其所述2^N个输出端产生2^N个单独的具有逐行相位分布的RF信号波束；以及

所述混合波束形成天线阵列不具有天线校准网络。

6.如权利要求5所述的混合波束形成天线阵列，其特征在于，每个所述RF链包括功率放大器(PA)、低噪音放大器(LNA)、滤波器与混频器其中至少之一。

7.如权利要求5所述的混合波束形成天线阵列，其特征在于，所述选择矩阵是一个2^N元素巴特勒矩阵。

8.如权利要求5所述的混合波束形成天线阵列，其特征在于，所述M为4，所述N为3，所述天线总数为32。