本發(fā)明屬于天線領(lǐng)域，尤其涉及一種多波束天線系統(tǒng)及其構(gòu)造波束的方法。

背景技術(shù)：

請參閱圖1，現(xiàn)有技術(shù)的多波束天線系統(tǒng)為無源天線方案，以RF權(quán)值配置與應(yīng)用為核心技術(shù)，包括多個輻射單元11。然而，該多波束天線系統(tǒng)依賴于外部射頻發(fā)射單元12通過RF跳線13控制多個輻射單元11，以進行波束構(gòu)造，根據(jù)不同RF權(quán)值(幅度和相位)輸入不同的RF信號，從而構(gòu)造出不同的波束，因此現(xiàn)有技術(shù)的多波束天線不具有自主構(gòu)造波束能力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種多波束天線系統(tǒng)及其構(gòu)造波束的方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的多波束天線不具有自主構(gòu)造波束能力的問題。

第一方面，本發(fā)明提供了一種多波束天線系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括多個輻射單元、與多個輻射單元電連接的RF開關(guān)矩陣和與RF開關(guān)矩陣電連接的監(jiān)控模塊。

進一步地，所述系統(tǒng)還包括多個位于RF開關(guān)矩陣的各輸出RF通路的RF傳感器，多個RF傳感器還與監(jiān)控模塊電連接。

進一步地，所述監(jiān)控模塊通過高速數(shù)字總線與射頻發(fā)射單元連接。

第二方面，本發(fā)明提供了一種多波束天線系統(tǒng)構(gòu)造波束的方法，所述多波束天線系統(tǒng)采用上述的多波束天線系統(tǒng)，所述方法包括：

監(jiān)控模塊接收射頻發(fā)射單元發(fā)送的控制指令；

監(jiān)控模塊解析所述控制指令，如果所述控制指令為開關(guān)控制指令，則監(jiān)控模塊根據(jù)所述控制指令對RF開關(guān)矩陣執(zhí)行切換控制；

RF開關(guān)矩陣接受監(jiān)控模塊的控制進行切換，以構(gòu)造波束。

進一步地，所述監(jiān)控模塊通過高速數(shù)字總線與射頻發(fā)射單元連接，所述監(jiān)控模塊接收射頻發(fā)射單元發(fā)送的控制指令具體為：監(jiān)控模塊實時偵聽高速數(shù)字總線，以接收射頻發(fā)射單元發(fā)送的控制指令。

進一步地，所述系統(tǒng)還包括多個位于RF開關(guān)矩陣的各輸出RF通路的RF傳感器，多個RF傳感器還與監(jiān)控模塊電連接；如果所述控制指令為開關(guān)查詢指令，則監(jiān)控模塊讀取指定RF開關(guān)矩陣各輸出RF通路上的RF傳感器采集的數(shù)據(jù)，并向射頻發(fā)射單元響應(yīng)查詢結(jié)果，以評估波束性能效果；其中采集的數(shù)據(jù)的值最大的RF傳感器對應(yīng)的端口為所切換的輸出。

進一步地，所述RF開關(guān)矩陣接受監(jiān)控模塊的控制進行切換，以構(gòu)造波束之后，所述方法還包括：

監(jiān)控模塊讀取相應(yīng)RF傳感器采集的數(shù)據(jù)，判斷RF信號強度是否達到閾值，如果是，則表明切換成功，則向射頻發(fā)射單元響應(yīng)控制指令執(zhí)行成功，否則向射頻發(fā)射單元響應(yīng)控制指令執(zhí)行失敗。

在本發(fā)明中，由于多波束天線系統(tǒng)包括RF開關(guān)矩陣和監(jiān)控模塊，因此通過RF開關(guān)矩陣切換，實現(xiàn)自主構(gòu)造波束，無需射頻發(fā)射單元輸入不同的RF信號；另外，由于多波束天線系統(tǒng)包括多個位于RF開關(guān)矩陣的各輸出RF通路的RF傳感器，因此通過RF傳感器實時監(jiān)測內(nèi)部RF通路信號強度，可用于評估波束性能；又由于監(jiān)控模塊通過高速數(shù)字總線與射頻發(fā)射單元連接，因此提高了波束切換速率，將波束切換時延提高到10us級別，適用性更好。

附圖說明

圖1和圖2是現(xiàn)有技術(shù)提供的多波束天線系統(tǒng)的示意圖。

圖3是本發(fā)明實施例一提供的多波束天線系統(tǒng)的示意圖。

圖4是本發(fā)明實施例二提供的多波束天線系統(tǒng)構(gòu)造波束的方法流程圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

為了說明本發(fā)明所述的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來進行說明。

實施例一：

請參閱圖3，本發(fā)明實施例一提供的多波束天線系統(tǒng)包括多個輻射單元21、與多個輻射單元21電連接的RF開關(guān)矩陣22和與RF開關(guān)矩陣22電連接的監(jiān)控模塊23，還可以包括多個位于RF開關(guān)矩陣22的各輸出RF通路的RF傳感器24，該多個RF傳感器24還與監(jiān)控模塊23電連接。

在本發(fā)明實施例一中，監(jiān)控模塊23可以通過高速數(shù)字總線25與射頻發(fā)射單元26連接。

在本發(fā)明實施例一中，高速數(shù)字總線25可以支持10Mbps及以上速率的數(shù)據(jù)交互；RF開關(guān)矩陣22可以支持低于100ns速率的開關(guān)切換；RF傳感器24可以支持低于1us速率的數(shù)據(jù)采集。

實施例二：

請參閱圖4，本發(fā)明實施例二提供的采用本發(fā)明實施例一提供的多波束天線系統(tǒng)的多波束天線系統(tǒng)構(gòu)造波束的方法包括以下步驟：

S101、監(jiān)控模塊接收射頻發(fā)射單元發(fā)送的控制指令；

S101具體可以為：監(jiān)控模塊實時偵聽高速數(shù)字總線，以接收射頻發(fā)射單元發(fā)送的控制指令。

S102、監(jiān)控模塊解析所述控制指令，如果所述控制指令為開關(guān)控制指令，則執(zhí)行S103；

在本發(fā)明實施例二中，如果所述控制指令為開關(guān)查詢指令，則監(jiān)控模塊讀取指定RF開關(guān)矩陣各輸出RF通路上的RF傳感器采集的數(shù)據(jù)，并向射頻發(fā)射單元響應(yīng)查詢結(jié)果，以評估波束性能效果；其中采集的數(shù)據(jù)的值最大的RF傳感器對應(yīng)的端口為所切換的輸出。

S103、監(jiān)控模塊根據(jù)所述控制指令對RF開關(guān)矩陣執(zhí)行切換控制；

S104、RF開關(guān)矩陣接受監(jiān)控模塊的控制進行切換，以構(gòu)造波束。

在本發(fā)明實施例二中，S104之后還可以包括以下步驟：

監(jiān)控模塊讀取相應(yīng)RF傳感器采集的數(shù)據(jù)，判斷RF信號強度是否達到閾值，如果是，則表明切換成功，則向射頻發(fā)射單元響應(yīng)控制指令執(zhí)行成功，否則向射頻發(fā)射單元響應(yīng)控制指令執(zhí)行失敗。

下面對本發(fā)明實施例二提供的多波束天線系統(tǒng)構(gòu)造波束的方法舉例如下：

假設(shè)一個簡單的4波束天線系統(tǒng)，波束Bvh(h表示水平角度，v表示垂直角度)可由開關(guān)Snp(n表示開關(guān)編號，p表示開關(guān)輸出通路)切換實現(xiàn)，開關(guān)n輸出通路p的RF傳感器讀數(shù)為Vnp。

則多波束天線系統(tǒng)構(gòu)造波束的方法如下：

若要求輸出波束Bvh，要求開關(guān)Sn切換到輸出通路p，對應(yīng)控制指令為Snp；

則射頻發(fā)射單元通過高速數(shù)字總線，向多波束天線系統(tǒng)的監(jiān)控模塊下發(fā)控制指令Snp；

多波束天線系統(tǒng)的監(jiān)控模塊接收到指令后，如數(shù)據(jù)校驗OK，則控制開關(guān)Sn切換到輸出通路p；同時讀取開關(guān)Sn切換到輸出通路p上的RF傳感器讀數(shù)Vnp，若Vnp>＝V(基準閾值)，則表明切換成功，否則切換失?。?/p>

完成控制切換后，射頻發(fā)射單元可繼續(xù)向多波束天線系統(tǒng)的監(jiān)控模塊下發(fā)查詢指令Sn(查詢開關(guān)Sn所有輸出通路的RF傳感器讀數(shù))；

監(jiān)控模塊根據(jù)開關(guān)Sn所有輸出通路的RF傳感器讀數(shù)(Sn0,…,Snp,…)，評估波束性能效果。

在本發(fā)明實施例中，由于多波束天線系統(tǒng)包括RF開關(guān)矩陣和監(jiān)控模塊，因此通過RF開關(guān)矩陣切換，實現(xiàn)自主構(gòu)造波束，無需射頻發(fā)射單元輸入不同的RF信號；另外，由于多波束天線系統(tǒng)包括多個位于RF開關(guān)矩陣的各輸出RF通路的RF傳感器，因此通過RF傳感器實時監(jiān)測內(nèi)部RF通路信號強度，可用于評估波束性能；又由于監(jiān)控模塊通過高速數(shù)字總線與射頻發(fā)射單元連接，因此提高了波束切換速率，將波束切換時延提高到10us級別，適用性更好。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。