[发明专利]真延时波束成形器及操作方法

权利要求书

1.一种天线系统，包括：

多个真延时(TTD)模块，每个TTD模块包括多个切换元件，所述多个切换元件被配置为选择性地限定所述TTD模块的信号输入与所述TTD模块的信号输出之间的备选RF信号传输路径；以及

控制器，所述控制器被编程为控制所述多个TTD模块通过以下方式对波束进行导向：

闭合所述多个TTD模块的至少一个子集内的第一对切换元件，以激活第一RF信号传输路径；

闭合所述多个TTD模块的所述子集的第二对切换元件，以激活第二RF信号传输路径，所述第二RF信号传输路径与所述第一RF传输路径并联；以及

在闭合所述第二对切换元件之后，断开所述TTD模块的所述子集的所述第一对切换元件。

2.根据权利要求1所述的天线系统，其中，所述控制器还被编程为根据稀疏矩阵控制策略控制所述多个TTD模块。

3.根据权利要求1所述的天线系统，其中，所述多个TTD模块的切换元件包括微机电系统(MEMS)开关。

4.根据权利要求1所述的天线系统，其中，每个TTD模块包括256种操作状态。

5.根据权利要求1所述的天线系统，还包括与所述多个TTD模块的所述信号输出通信的天线。

6.根据权利要求5所述的天线系统，其中，当所述TTD模块的所述子集的所述第一对切换元件和所述第二对切换元件都闭合时，所述天线保持国际电信联盟(ITU)兼容辐射方向图。

7.根据权利要求1所述的天线系统，其中，所述控制器还被编程为通过以下方式对所述波束进行导向：

控制所述TTD模块的第一子集激活第一RF传输路径、激活与所述第一RF传输路径并联的第二RF传输路径、并且在此之后去激活与所述第二RF传输路径并联的所述第一RF传输路径；以及

随后控制所述TTD模块的第二子集激活第一RF传输路径、激活与所述第一RF传输路径并联的第二RF传输路径、并且在此之后去激活与所述第二RF传输路径并联的所述第一RF传输路径。

8.根据权利要求1所述的天线系统，其中，所述控制器还被编程为在所述第二对切换元件闭合之前，向所述第一对切换元件发送断开信号。

9.一种对波束进行导向的方法，包括：

通过激活多个真延时(TTD)模块的RF信号输入与RF信号输出之间的第一RF传输路径，使所述TTD模块在第一状态下操作；

在所述多个TTD模块的第一子集的所述第一RF传输路径保持活动的同时，激活所述TTD模块的所述第一子集的所述RF信号输入与所述RF信号输出之间的第二RF传输路径，以将所述多个TTD模块的所述第一子集转换到中间状态，所述第二RF传输路径与所述第一RF传输路径并联；以及

去激活所述TTD模块的所述第一子集的所述第一RF传输路径，以使所述TTD模块的所述第一子集在第二状态下操作。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，激活所述第一RF传输路径和所述第二RF传输路径以及去激活所述第一RF传输路径包括：致动以及去致动多对微机电系统(MEMS)开关，每对MEMS开关对应各自的延时线。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括：当所述TTD模块的所述第一子集在所述第一状态、所述中间状态以及所述第二状态之间转换时，将所述多个TTD模块的至少第二子集保持在所述第一状态。