波束賦形天線(xiàn)陣的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】波束賦形天線(xiàn)陣
[0001]相關(guān)申請(qǐng)案交叉申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)要求Dedi Haziza于2012年12月7日遞交的發(fā)明名稱(chēng)為“波束賦形天線(xiàn)陣”的第13/708，554號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)案的在先申請(qǐng)優(yōu)先權(quán)，該在先申請(qǐng)的內(nèi)容以引入的方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)，尤其涉及一種波束賦形天線(xiàn)陣。
【背景技術(shù)】
[0004]隨著無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN)和WiFi技術(shù)的演進(jìn)，對(duì)支持更高容量(例如，更多用戶(hù))同時(shí)保持吞吐量和服務(wù)質(zhì)量(QoS)的需求也在增長(zhǎng)。另外，隨著用戶(hù)和用戶(hù)終端數(shù)量的增多，傳輸環(huán)境的抵抗性也可能增加，這對(duì)單個(gè)用戶(hù)而言，可能會(huì)導(dǎo)致更多的干擾，頻譜效率低下和更低的數(shù)據(jù)吞吐量。例如，在多用戶(hù)寬帶無(wú)線(xiàn)(如WiFi)環(huán)境(如商業(yè)中心、辦公室、賓館和醫(yī)院等)中，在包含有全向天線(xiàn)系統(tǒng)的傳統(tǒng)WLAN中，每個(gè)用戶(hù)都可能扮演著其他用戶(hù)的噪音(如干擾)來(lái)源。在此例中，每個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)吞吐量都會(huì)因干擾而降低。而且，由于頻譜效率低下和帶寬限制，每個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)吞吐量可能進(jìn)一步降低。
[0005]傳統(tǒng)的WLAN設(shè)備、系統(tǒng)和方法可采用波束賦形天線(xiàn)系統(tǒng)提升系統(tǒng)的效率(如頻譜效率和數(shù)據(jù)吞吐量等)，減輕傳輸環(huán)境的抵抗性。例如，可采用波束賦形天線(xiàn)系統(tǒng)將天線(xiàn)射頻(RF)模式定向至和/或集中至一個(gè)或多個(gè)特定用戶(hù)。傳統(tǒng)的波束賦形方法往往復(fù)雜龐大且效率低下。例如，包含有波束賦形天線(xiàn)系統(tǒng)的傳統(tǒng)WLAN設(shè)備、系統(tǒng)和方法可能要求設(shè)計(jì)定向天線(xiàn)振子和/或包括一個(gè)或多個(gè)激活電路(如放大器和移相電路等)。另外，傳統(tǒng)的波束賦形方法在室內(nèi)多徑環(huán)境下，例如，可能會(huì)由于多徑失真而經(jīng)歷性能退化。此類(lèi)傳統(tǒng)方法可能采用預(yù)定的天線(xiàn)RF模式，并且可能不具備重配置天線(xiàn)RF模式的能力。依此，需要提供能夠更有效地將天線(xiàn)RF模式調(diào)節(jié)和/或引導(dǎo)至一個(gè)或更多目標(biāo)用戶(hù)的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本文公開(kāi)了一種無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)設(shè)備，包括:微控制器單元、耦合至所述微控制器單元的收發(fā)器以及耦合至所述收發(fā)器的波束賦形天線(xiàn)，其中，所述波束賦形天線(xiàn)包括:反射器、開(kāi)關(guān)以及與所述反射器大體上相鄰的兩個(gè)或多個(gè)天線(xiàn)振子，每個(gè)天線(xiàn)振子耦合至所述開(kāi)關(guān)。
[0007]本文還公開(kāi)了一種波束賦形方法，包括:識(shí)別一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)用戶(hù)；確定天線(xiàn)配置；激活一個(gè)或多個(gè)天線(xiàn)振子，其中，每個(gè)所述天線(xiàn)振子包括反射器，從而將天線(xiàn)射頻模式集中至所述目標(biāo)用戶(hù)；與所述目標(biāo)用戶(hù)進(jìn)行通信，從而向所述目標(biāo)用戶(hù)發(fā)送數(shù)據(jù)或接收來(lái)自所述目標(biāo)用戶(hù)的數(shù)據(jù)。
[0008]本文還公開(kāi)了一種無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)設(shè)備，包括:微控制器單元、耦合至所述微控制器單元的收發(fā)器以及耦合至所述收發(fā)器的波束賦形天線(xiàn)，其中，所述波束賦形天線(xiàn)包括:反射器、與所述反射器大體上相鄰的兩個(gè)或多個(gè)天線(xiàn)振子以及耦合至每個(gè)天線(xiàn)振子的開(kāi)關(guān)，所述開(kāi)關(guān)用于控制到所述天線(xiàn)振子的電力，以通過(guò)開(kāi)啟或關(guān)閉所述天線(xiàn)振子修改所述天線(xiàn)振子產(chǎn)生的RF模式，以及耦合至所述微控制器的存儲(chǔ)器，其中，所述存儲(chǔ)器包括指令，所述指令促使所述微控制器識(shí)別一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)用戶(hù)；確定天線(xiàn)配置；激活一個(gè)或多個(gè)天線(xiàn)振子，其中，每個(gè)所述天線(xiàn)振子包括反射器，從而將天線(xiàn)射頻模式集中至所述目標(biāo)用戶(hù)；與所述目標(biāo)用戶(hù)進(jìn)行通信，從而向所述目標(biāo)用戶(hù)發(fā)送數(shù)據(jù)或接收來(lái)自所述目標(biāo)用戶(hù)的數(shù)據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0009]為了更完整地理解本發(fā)明，現(xiàn)參閱結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】而描述的以下簡(jiǎn)要說(shuō)明，其中的相同參考標(biāo)號(hào)表不相同部分。
[0010]圖1為WLAN設(shè)備的一個(gè)部分的一實(shí)施例的示意圖；
[0011]圖2為波束賦形天線(xiàn)陣的一實(shí)施例的透視圖；
[0012]圖3為波束賦形天線(xiàn)陣的一實(shí)施例的側(cè)視圖；
[0013]圖4為波束賦形天線(xiàn)陣的一實(shí)施例的俯視圖；
[0014]圖5為波束賦形天線(xiàn)陣射頻模式的一實(shí)施例的透視圖；
[0015]圖6為與單個(gè)用戶(hù)進(jìn)行通信的波束賦形天線(xiàn)陣的一實(shí)施例的俯視圖；
[0016]圖7為與單個(gè)用戶(hù)進(jìn)行通信的波束賦形天線(xiàn)陣的另一實(shí)施例的俯視圖；
[0017]圖8為與兩個(gè)用戶(hù)進(jìn)行通信的波束賦形天線(xiàn)陣的一實(shí)施例的俯視圖；
[0018]圖9為與四個(gè)用戶(hù)進(jìn)行通信的波束賦形天線(xiàn)陣的一實(shí)施例的俯視圖；
[0019]圖10為波束賦形方法的一實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]首先應(yīng)理解，盡管下文提供一項(xiàng)或多項(xiàng)實(shí)施例的說(shuō)明性實(shí)施方案，但所公開(kāi)的系統(tǒng)和/或方法可使用任何數(shù)目的技術(shù)來(lái)實(shí)施，無(wú)論該技術(shù)是當(dāng)前已知還是現(xiàn)有的。本發(fā)明決不應(yīng)限于下文所說(shuō)明的說(shuō)明性實(shí)施方案、附圖和技術(shù)，包括本文所說(shuō)明并描述的示例性設(shè)計(jì)和實(shí)施方案，而是可在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍以及其等效物的完整范圍內(nèi)修改。
[0021]本文公開(kāi)波束賦形天線(xiàn)陣(BFAA)和包含有BFAA的WLAN設(shè)備的實(shí)施例，方法亦同。在一實(shí)施例中，該BFAA可用于提供將天線(xiàn)RF模式調(diào)節(jié)和/或引導(dǎo)至一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)用戶(hù)的能力，從而提升數(shù)據(jù)吞吐量和提高該WLAN設(shè)備的頻譜效率，如將在本文公開(kāi)的那樣。另外，該BFAA還可用于為一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)用戶(hù)提供全向覆蓋，當(dāng)如此配置時(shí)，如將在本文公開(kāi)的那樣。
[0022]參照?qǐng)D1，示出了 BFAA的操作環(huán)境的實(shí)施例。在一實(shí)施例中，該操作環(huán)境通常包括多個(gè)與WLAN設(shè)備關(guān)聯(lián)的功能單元，如將在本文公開(kāi)的那樣。
[0023]在圖1所示的實(shí)施例中，WLAN設(shè)備100可包括多個(gè)功能單元。在一實(shí)施例中，功能單元(如集成電路(IC))可執(zhí)行單個(gè)功能，例如，作為放大器或緩沖器。該功能單元可在單個(gè)芯片上執(zhí)行多種功能。該功能單元可包括可執(zhí)行所定義功能的IC上的一組組件(如晶體管、電阻器、電容器、二極管和/或電感器)。該功能單元可包括一組具體的輸入、一組具體的輸出以及帶有所述IC的其他功能單元和/或外部組件的接口 (如電接口、邏輯接口和/或其他接口)。在一些實(shí)施例中，該功能單元可包括單個(gè)功能的重復(fù)實(shí)例(如單個(gè)芯片上的多個(gè)觸發(fā)器或加法器)，或者可包括兩個(gè)或多個(gè)不同類(lèi)型的可共同為該功能單元提供其整體功能性的功能單元。例如，微處理器或微控制器可包括功能單元，例如，算術(shù)邏輯單元(ALU)、一個(gè)或多個(gè)浮點(diǎn)單元(FPU)、一個(gè)或多個(gè)加載或存儲(chǔ)單元、一個(gè)或多個(gè)分支預(yù)測(cè)單元以及一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器控制器和其他諸如此類(lèi)的模塊。在一些實(shí)施例中，該功能單元還可細(xì)分為組件功能單元。例如，如果微處理器與至少一個(gè)其他功能單元(如高速緩沖存儲(chǔ)器單元)共用電路，微處理器或微控制器作為一個(gè)整體可被視為IC的功能單元。
[0024]功能單元可包括，例如，通用處理器、數(shù)學(xué)處理器、狀態(tài)機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器、視頻處理器、音頻處理器、調(diào)制解調(diào)器、收音機(jī)、接收機(jī)、發(fā)射機(jī)、收發(fā)器、邏輯單元、邏輯元件、復(fù)用器、解復(fù)用器、切換單元、切換元件、輸入/輸出(I/o)元件、外圍控制器、總線(xiàn)、總線(xiàn)控制器、寄存器、組合邏輯元件、存儲(chǔ)單元、可編程邏輯器件、存儲(chǔ)器單元、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、傳感電路、控制電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、振蕩器、存儲(chǔ)器、過(guò)濾器、放大器、混頻器、調(diào)制器、解調(diào)器和/或本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所能理解的任何其他適當(dāng)?shù)脑O(shè)備。
[0025]在圖1的實(shí)施例中，WLAN設(shè)備100可包括多個(gè)分布式組件和/或功能單元，每個(gè)功能單元可通過(guò)適當(dāng)?shù)男盘?hào)管線(xiàn)，例如，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)電連接，與一個(gè)或多個(gè)其他功能單元進(jìn)行通信，如將在本文公開(kāi)的那樣。
[0026]在圖1的實(shí)施例中，操作環(huán)境包括WLAN設(shè)備100，WLAN設(shè)