本公開總體上涉及模擬波束成形，更具體地講，涉及用于直接輻射相控陣列天線的模擬波束成形的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

諸如衛(wèi)星的通信系統(tǒng)有時(shí)使用諸如相控陣列天線的多波束天線。相控陣列天線通常包括多個(gè)輻射元件、元件和信號(hào)控制電路、信號(hào)分配網(wǎng)絡(luò)、電源和機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)。這些組件的集成可能是耗時(shí)的，可能是重量密集(沉重)，并且可能占據(jù)過多空間。

一些已知的多波束相控陣列天線系統(tǒng)包括多個(gè)RF輸入(被稱作元件)。各個(gè)元件具有單個(gè)輸入天線以捕獲或輻射RF能量，后面是放大器。所接收的輸入信號(hào)在放大之后被分割成與N個(gè)所得波束對(duì)應(yīng)的N個(gè)信號(hào)。在分割之后，波束成形器對(duì)各個(gè)元件的各個(gè)信道應(yīng)用幅度和相位加權(quán)。對(duì)于M個(gè)元件和N個(gè)波束的陣列，存在M×N個(gè)波束成形路徑。來自各個(gè)波束和各個(gè)元件的信號(hào)能量在具有N個(gè)層的功率合成器中被合成。對(duì)于M個(gè)元件和N個(gè)波束，需要數(shù)量為N,M至一個(gè)合成器。

一些已知系統(tǒng)中所使用的大量的移相器、求和器、乘法器以及相關(guān)的組件導(dǎo)致相當(dāng)沉重和龐大的通信系統(tǒng)。此外，這些系統(tǒng)的復(fù)雜度常常導(dǎo)致復(fù)雜的組裝和互連要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一方面，公開了一種處理來自天線陣列的數(shù)據(jù)的方法，所述天線陣列包括分布在中心點(diǎn)的相對(duì)側(cè)的多個(gè)元件。所述方法包括針對(duì)與波束和所述多個(gè)元件中的第一元件關(guān)聯(lián)的第一信號(hào)確定調(diào)節(jié)。所述第一元件位于所述天線陣列的所述中心點(diǎn)的第一側(cè)。所述方法包括將所確定的調(diào)節(jié)應(yīng)用于所述第一信號(hào)，并且將所確定的調(diào)節(jié)應(yīng)用于第二信號(hào)，所述第二信號(hào)與所述波束和所述多個(gè)元件中的第二元件關(guān)聯(lián)。所述第二元件位于所述天線陣列的所述中心點(diǎn)的第二側(cè)離所述中心點(diǎn)與所述第一元件基本上相同的距離。

在另一方面，一種處理來自包括布置在第一維度和第二維度上的多個(gè)元件的二維天線陣列的數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括：在第一維度上處理與所述多個(gè)元件關(guān)聯(lián)的一組信號(hào)；以及在第一維度上處理所述一組信號(hào)之后在第二維度上處理所述一組信號(hào)。

在另一方面，一種通信衛(wèi)星包括：二維天線陣列，其包括布置在第一維度和第二維度上的多個(gè)元件；以及系統(tǒng)，其在通信上耦合至所述多個(gè)元件并且被配置為執(zhí)行信號(hào)的波束成形。所述系統(tǒng)被配置為在第一維度上處理與所述多個(gè)元件關(guān)聯(lián)的一組信號(hào)，并且在第一維度上處理所述一組信號(hào)之后在第二維度上處理所述一組信號(hào)。

附圖說明

圖1是包括通信衛(wèi)星和多個(gè)通信源的示例環(huán)境的簡(jiǎn)化框圖。

圖2是圖1的通信衛(wèi)星的組件的框圖。

圖3是圖1的衛(wèi)星的相控陣列天線中的天線元件的框圖。

圖4是可包括在圖1的通信衛(wèi)星中的示例計(jì)算裝置的框圖。

圖5是可通過圖1的通信衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)的用于處理來自天線陣列的數(shù)據(jù)的處理的高級(jí)流程圖。

圖6是圖3所示的天線的列以及入射在天線上的波束的平面波傳播方向的示圖。

圖7是圖1所示的衛(wèi)星的一部分、用于示出根據(jù)圖5的處理將加權(quán)系數(shù)應(yīng)用于信號(hào)的示圖。

圖8是可通過圖1的通信衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)的用于處理來自天線陣列的數(shù)據(jù)的另一處理的高級(jí)流程圖。

圖9A至圖9C是示出可通過圖1的通信衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)的針對(duì)帶寬進(jìn)行波束端口排序的處理的示圖。

圖10是可用在圖1的通信衛(wèi)星中的示例模塊化波束成形器的簡(jiǎn)化圖。

具體實(shí)施方式

圖1是包括通信衛(wèi)星102、第一通信源104、第二通信源106和第三通信源108的示例環(huán)境100的簡(jiǎn)化框圖。通信衛(wèi)星102在第一通信波束112內(nèi)與第一通信源104交換通信數(shù)據(jù)，在第二通信波束114中與第二通信源106交換通信數(shù)據(jù)，在第三通信波束116中與第三通信源108交換通信數(shù)據(jù)。第一通信源104、第二通信源106和第三通信源108可基于地面、基于空中或者基于太空。

圖2是通信衛(wèi)星102的組件的框圖。圖2可被視為通信衛(wèi)星102的側(cè)視圖。應(yīng)該理解，通信衛(wèi)星102可包括未描述或未示出的附加組件。通信衛(wèi)星102包括相控陣列天線200。更具體地講，相控陣列天線200可被編程或調(diào)節(jié)以選擇性地從各種方向和/或源接收信號(hào)或波束/向各種方向和/或源發(fā)送信號(hào)或波束。相控陣列天線200包括陣列元件202、204、206、208、210、212、214和216。陣列元件202、204、206、208、210、212、214和216接收/發(fā)送從/向一個(gè)或更多個(gè)源(例如第一通信源104、第二通信源106和/或第三通信源108)發(fā)送的電磁輻射。移相器218、220、222、224、226、228、230和232以及對(duì)應(yīng)的衰減器234、236、238、240、242、244、246和248耦合至陣列元件202、204、206、208、210、212、214和216。為了例示簡(jiǎn)單，圖2所示的移相器和衰減器的數(shù)量與元件202、204、206、208、210、212、214和216的數(shù)量相同。然而，應(yīng)該理解，針對(duì)每一元件202、204、206、208、210、212、214和216，衛(wèi)星102包括不止一個(gè)移相器。波束成形器250(有時(shí)稱作波束成形系統(tǒng)、被配置為執(zhí)行波束成形的系統(tǒng)或者系統(tǒng))在操作上耦合至移相器218、220、222、224、226、228、230和232以及衰減器234、236、238、240、242、244、246和248，向其發(fā)送控制信號(hào)以調(diào)節(jié)所接收的電磁輻射的相位和/或大小，并且形成一個(gè)或更多個(gè)對(duì)應(yīng)波束。各個(gè)波束通常與多個(gè)元件、多個(gè)移相器和多個(gè)衰減器關(guān)聯(lián)。各個(gè)波束在包括在波束成形器250中或者耦合至波束成形器250的對(duì)應(yīng)波束端口252、254、256、258、260、262、264和266中被接收。在波束成形器250為模擬的實(shí)現(xiàn)方式中，波束端口252、254、256、258、260、262、264和266的數(shù)量受硬件限制。在波束成形器250為非模擬的實(shí)現(xiàn)方式中，波束端口252、254、256、258、260、262、264和266的數(shù)量不受硬件限制。本文所述的一個(gè)或更多個(gè)處理可利用模擬或非模擬(例如，數(shù)字)波束成形器250來實(shí)現(xiàn)。

圖3是相控陣列天線200的框圖。圖3可被視為相控陣列天線200的正視圖。除了陣列元件202、204、206、208、210、212、214和216(也示出于圖2中)以外，相控陣列天線200另外包括陣列元件300-355。陣列元件300-307、315-216、202-214和308-348形成相控陣列天線200的外圍。陣列元件300-307形成第一列360。陣列元件308-315形成第二列362。陣列元件316-323形成第三列364。陣列元件324-331形成第四列366。陣列元件332-339形成第五列368。陣列元件340-347形成第六列370。陣列元件348-355形成第七列372，陣列元件202-216形成第八列374。另外，陣列元件300、308、316、324、332、340、348和202形成第一行378。陣列元件301、309、317、325、333、341、349和204形成第二行380。陣列元件302、310、318、326、334、342、350和206形成第三行382。陣列元件303、311、319、327、335、343、351和208形成第四行384。陣列元件304、312、320、328、336、344、352和210形成第五行386。陣列元件305、313、321、329、337、345、353和212形成第六行388。陣列元件306、314、322、330、338、346、354和214形成第七行390，陣列元件307、315、323、331、339、347、355和216形成第八行392。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，相控陣列天線200的形狀不是正方形或矩形。例如，在一些實(shí)現(xiàn)方式中，相控陣列天線200為圓形、六邊形、八邊形或者任何其它合適的形狀。相控陣列天線200可包括任何合適數(shù)量的陣列元件(無論是比圖3所示的六十四個(gè)元件多還是少)。

圖4是可包括在通信衛(wèi)星102(示出于圖1中)中的示例計(jì)算裝置400的框圖。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，波束成形器250包括計(jì)算裝置400。計(jì)算裝置400可包括總線402、處理器404、主存儲(chǔ)器406、只讀存儲(chǔ)器(ROM)408、存儲(chǔ)裝置410、輸入裝置412、輸出裝置414和通信接口416?？偩€402可包括允許計(jì)算裝置400的組件之間的通信的路徑。

處理器404可包括解釋和執(zhí)行指令的任何類型的傳統(tǒng)處理器、微處理器或處理邏輯。主存儲(chǔ)器406可包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)或者另一類型的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)裝置，其存儲(chǔ)信息和指令以便于由處理器404執(zhí)行。ROM 408可包括傳統(tǒng)ROM裝置或者另一類型的靜態(tài)存儲(chǔ)裝置，其存儲(chǔ)靜態(tài)信息和指令以便于處理器404使用。存儲(chǔ)裝置410可包括磁和/或光學(xué)記錄介質(zhì)及其對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)器。

輸入裝置412可包括允許計(jì)算裝置400接收命令、指令或來自用戶的其它輸入(包括視覺、音頻、觸摸、按鈕按壓、手寫筆輕敲等)的傳統(tǒng)機(jī)制。另外，輸入裝置可接收位置信息。因此，輸入裝置412可包括例如相機(jī)、鼠標(biāo)、麥克風(fēng)、一個(gè)或更多個(gè)按鈕和/或觸摸屏。輸出裝置414可包括向用戶輸出信息的傳統(tǒng)機(jī)制，包括顯示器(包括觸摸屏)和/或揚(yáng)聲器。一些實(shí)現(xiàn)方式不包括輸入裝置412和/或輸出裝置414。通信接口416可包括使得計(jì)算裝置400能夠與其它裝置和/或系統(tǒng)通信的任何類似收發(fā)器的機(jī)制。例如，通信接口416可包括用于與另一裝置(例如，相控陣列天線200、通信源104、106、108)和/或其它裝置(未示出)通信的機(jī)制。

如本文所用，計(jì)算裝置400通過向相控陣列天線200的移相器218、220、222、224、226、228、230和232以及衰減器234、236、238、240、242、244、246和248發(fā)送指令以生成多個(gè)波束112、114和/或116來方便波束成形。響應(yīng)于處理器404執(zhí)行包含在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(例如，存儲(chǔ)器406)中的軟件指令，計(jì)算裝置400可執(zhí)行這些和其它操作。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可被定義為物理或邏輯存儲(chǔ)器裝置和/或載波。軟件指令可從另一計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(例如，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置410)或者經(jīng)由通信接口416從另一裝置被讀取到存儲(chǔ)器406中。包含在存儲(chǔ)器406中的軟件指令可使得處理器404執(zhí)行本文所述的處理。在其它實(shí)現(xiàn)方式中，可代替軟件指令或者與軟件指令組合使用硬線電路，以實(shí)現(xiàn)與本文的主題一致的處理。因此，與本文所公開的主題的原理一致的實(shí)現(xiàn)方式不限于硬件電路和軟件的任何特定組合。

圖5是利用諸如天線200(示出于圖3中)的直接輻射相控陣列天線進(jìn)行波束成形的處理500的高級(jí)流程圖。處理500可用于波束成形以用于信號(hào)的發(fā)送或接收。處理500可通過例如通信衛(wèi)星102(示出于圖1和圖2中)來實(shí)現(xiàn)。在其它實(shí)現(xiàn)方式中，處理500被實(shí)現(xiàn)于飛行器(未示出)、地面站(未示出)或者任何其它合適的平臺(tái)中。處理500將進(jìn)一步參照?qǐng)D6來描述。圖6是天線200的列374的對(duì)稱部分以及入射在天線200上的波束的平面波傳播方向602的示圖600。列374的對(duì)稱部分關(guān)于中心點(diǎn)604基本上對(duì)稱。

在502，針對(duì)與天線200的對(duì)稱部分的第一元件(例如，元件216)關(guān)聯(lián)的第一信號(hào)和波束確定調(diào)節(jié)。天線200的對(duì)稱部分可以是天線200的關(guān)于中心點(diǎn)基本上對(duì)稱的任何部分。例如，天線200的對(duì)稱部分可以是天線200的一些或所有行或列。在示例實(shí)現(xiàn)方式中，調(diào)節(jié)是對(duì)信號(hào)應(yīng)用相移。更具體地講，調(diào)節(jié)是對(duì)信號(hào)應(yīng)用加權(quán)系數(shù)以使信號(hào)相移預(yù)定量。所接收的信號(hào)相移的量基于元件216的中心605與垂直于方向602并且穿過中心點(diǎn)604的線606之間的路徑距離D來確定。對(duì)于元件214，路徑距離為距離D’。

在示例實(shí)現(xiàn)方式中，諸如第一信號(hào)的信號(hào)被分割成同相分量和正交分量。針對(duì)信號(hào)的各個(gè)分量確定調(diào)節(jié)。

處理500包括：將所確定的調(diào)節(jié)應(yīng)用于504與第一元件關(guān)聯(lián)的第一信號(hào)以及與第二元件(例如元件202)關(guān)聯(lián)的第二信號(hào)以及波束。參照?qǐng)D6，元件202是元件216的共軛，因?yàn)樗鼈兙嘀行狞c(diǎn)604基本上相同的距離，但是在中心點(diǎn)604的相對(duì)側(cè)。元件202與線606之間的路徑距離為距離–D，與元件216與線606之間的路徑距離D相比該距離–D具有相同的大小，但是方向相反。這種對(duì)稱性允許相同的加權(quán)被應(yīng)用于與元件202和216關(guān)聯(lián)的信號(hào)。這減少了需要計(jì)算的加權(quán)系數(shù)的數(shù)量并且減少了波束成形所需的組件的數(shù)量。可橫跨直接輻射相控陣列天線的對(duì)稱部分中的各個(gè)共軛對(duì)的元件應(yīng)用相同的處理。在圖6中，例如，來自元件202和216的信號(hào)被給予相同的加權(quán)，來自元件204和214的信號(hào)被給予相同的加權(quán)，來自元件206和212的信號(hào)被給予相同的加權(quán)，來自元件208和210的信號(hào)被給予相同的加權(quán)。

圖7是衛(wèi)星102的一部分、用于示出根據(jù)處理500將加權(quán)系數(shù)應(yīng)用于來自元件216和202的信號(hào)的示圖700。與對(duì)來自各個(gè)元件的信號(hào)單獨(dú)地進(jìn)行計(jì)算和加權(quán)的已知系統(tǒng)不同，處理500允許計(jì)算單組加權(quán)系數(shù)并將其應(yīng)用于來自中心點(diǎn)的相對(duì)側(cè)的共軛元件(例如，元件216和202)的信號(hào)。來自元件216的第一信號(hào)被分離成同相分量I和正交分量–Q。例如通過波束成形器250針對(duì)第一信號(hào)確定期望的調(diào)節(jié)，并且計(jì)算權(quán)重W_I和W_Q以分別應(yīng)用于同相分量I和正交分量–Q。來自元件202的第二信號(hào)被分離成同相分量I和正交分量Q。兩個(gè)同相分量I通過求和器702求和，兩個(gè)正交分量Q和–Q通過求和器704求和。經(jīng)求和的同相分量在乘法器706處與確定的同相權(quán)重W_I相乘，經(jīng)求和的正交分量通過乘法器708與確定的正交權(quán)重W_Q相乘。然后，經(jīng)相移的同相分量和經(jīng)相移的正交分量通過求和器710來求和并輸出以用于波束成形。

圖8是利用諸如天線200(示出于圖3中)的直接輻射相控陣列天線進(jìn)行波束成形的處理800的高級(jí)流程圖。處理800可用于波束成形以用于信號(hào)的發(fā)送或接收。處理800可通過例如通信衛(wèi)星102(示出于圖1和圖2中)來實(shí)現(xiàn)。在其它實(shí)現(xiàn)方式中，處理800被實(shí)現(xiàn)于飛行器(未示出)、地面站(未示出)或者任何其它合適的平臺(tái)中。處理800可與處理500組合執(zhí)行，或者可在不執(zhí)行處理500的系統(tǒng)中執(zhí)行。

處理800包括對(duì)天線元件的二維陣列的第一維度進(jìn)行波束成形802。在示例實(shí)現(xiàn)方式中，波束成形器250對(duì)各個(gè)行378、380、382、384、386、388、390和392進(jìn)行波束成形以創(chuàng)建一組高而瘦的列波束。用于各個(gè)行378、380、382、384、386、388、390和392中的元件的通信業(yè)務(wù)可利用方法500或者任何其它合適的波束成形方法進(jìn)行波束成形。在804，對(duì)天線元件的二維陣列的第二維度進(jìn)行波束成形。在示例實(shí)現(xiàn)方式中，波束成形器250對(duì)各個(gè)列360、362、364、366、368、370、372和374進(jìn)行波束成形以將列波束轉(zhuǎn)換為點(diǎn)波束。用于各個(gè)列360、362、364、366、368、370、372和374中的元件的通信業(yè)務(wù)可利用方法500或者任何其它合適的波束成形方法進(jìn)行波束成形。

在一些實(shí)現(xiàn)方式中，處理800包括確定通信業(yè)務(wù)(例如，來自陣列元件的信號(hào)/到陣列元件的信號(hào))的帶寬要求。可選擇性地將系數(shù)應(yīng)用于波束成形的信號(hào)以根據(jù)帶寬要求和特定波束端口(例如，波束端口252、254、256、258、260、262、264和266)的帶寬容量來對(duì)信號(hào)進(jìn)行路由。圖9A至圖9C示出針對(duì)帶寬的波束端口排序的示例實(shí)現(xiàn)方式。示出通信業(yè)務(wù)的六十四個(gè)波束成形的波束902以用于連接至六十四個(gè)波束端口(類似于波束端口252、254、256、258、260、262、264和266)。各個(gè)波束902的業(yè)務(wù)量由不同的陰影來指示。陰影904指示沒有業(yè)務(wù)，陰影906指示最少業(yè)務(wù)，陰影908指示第二多業(yè)務(wù)，陰影910指示最大業(yè)務(wù)。在圖9A中，通信業(yè)務(wù)未排序。圖9B示出在按照列容量對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行排序之后的結(jié)果，圖9C示出在按照行對(duì)圖9B中的各列進(jìn)行排序之后的結(jié)果。線912和914將波束902分割成三個(gè)組。線912左側(cè)的波束902連接至能夠更大帶寬傳輸?shù)膶拵Рㄊ丝?。線914右側(cè)的波束902沒有連接至波束端口。線912和914之間的波束902連接至較低帶寬波束端口。

使用處理800對(duì)一維波束成形進(jìn)行級(jí)聯(lián)允許模塊化系統(tǒng)用于波束成形。行和列波束成形器可在諸如印刷布線板(PWB)的平面板上構(gòu)造，而無需復(fù)雜的布線互連。例如，陣列天線200的各列可具有形成在單個(gè)PWB上的它自己的波束成形器，用于各列的各個(gè)列波束成形器可基本上相同。類似地，天線200的各行可具有在單個(gè)PWB上的它自己的行波束成形器，其與各個(gè)其它行波束成形器基本上相同。

圖10是示例模塊化波束成形器1000(有時(shí)稱作波束成形系統(tǒng)、被配置為執(zhí)行波束成形的系統(tǒng)或者系統(tǒng))的簡(jiǎn)化圖。模塊化波束成形器1000可用作行波束成形器或列波束成形器。模塊化波束成形器1000可用于發(fā)送或接收波束成形。模塊化波束成形器1000包括板1002。在示例實(shí)現(xiàn)方式中，板1002是印刷布線板。在其它實(shí)現(xiàn)方式中，板1002是印刷電路板或者適合用在模塊化波束成形器中的任何其它板。連接器1004用于將模塊化波束成形器1000連接至相控陣列天線200的陣列元件。模塊化波束成形器1000的波束成形輸出通過連接器1006來輸出。連接器1004和1006是同軸連接器。另選地，連接器1004可以是任何其它合適類型的連接器。模塊化波束成形器1000包括用于各個(gè)連接器1004的信號(hào)分離電路1008。來自各個(gè)分離電路1008的分離的信號(hào)通過導(dǎo)線1010被分配給波束成形電路1012。波束成形電路1012包括求和器1014以及可編程放大器、延遲器和/或移相器1016以對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行波束成形。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，波束成形電路1012被配置為執(zhí)行處理500。波束成形的信號(hào)經(jīng)由連接器1006從波束成形器電路1012和模塊化波束成形器1000輸出。

與一些已知的波束成形系統(tǒng)相比，本文所述的實(shí)現(xiàn)方式減少了組件的數(shù)量和波束成形系統(tǒng)的復(fù)雜度。對(duì)與對(duì)稱地分散在中心點(diǎn)周圍的元件關(guān)聯(lián)的信號(hào)進(jìn)行波束成形的實(shí)現(xiàn)方式使必須計(jì)算的加權(quán)因子的數(shù)量減少了一半，因?yàn)槌蓪?duì)的饋送使用共享相同的加權(quán)因子。所需的乘法器的數(shù)量也減少了一半。組件的數(shù)量的減少通常將使波束成形系統(tǒng)的尺寸和/或重量減小。需要確定的不同的加權(quán)因子的數(shù)量的減少也可導(dǎo)致更快的系統(tǒng)操作和/或允許使用不太強(qiáng)大的組件，例如數(shù)字波束成形系統(tǒng)中的處理器。與每波束每元件使用一個(gè)移相器的傳統(tǒng)波束成形器相比，使用級(jí)聯(lián)的一維行波束成形以及隨后的一維列波束成形的實(shí)現(xiàn)方式使所需的移相器的數(shù)量減少了大約一個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，行和列波束成形器可被實(shí)現(xiàn)于平面PWB上以增加模塊化程度并且減小系統(tǒng)和互連的復(fù)雜度。由于示例實(shí)現(xiàn)方式可消除與數(shù)字處理器關(guān)聯(lián)的中頻變頻器，所以實(shí)現(xiàn)方式可使得系統(tǒng)中需要更少的上變頻器/下變頻器。示例實(shí)現(xiàn)方式還可通過使用系數(shù)操縱增加通信系統(tǒng)資源的有效使用，以基于帶寬要求和可用性提供波束端口路由。

本文所述的系統(tǒng)和方法的技術(shù)效果包括下列中的至少一個(gè)：(a)針對(duì)與波束和多個(gè)元件中的第一元件關(guān)聯(lián)的第一信號(hào)確定調(diào)節(jié)；(b)將所確定的調(diào)節(jié)應(yīng)用于第一信號(hào)；(c)將所確定的調(diào)節(jié)應(yīng)用于與波束和所述多個(gè)元件中的第二元件關(guān)聯(lián)的第二信號(hào)；(d)在第一維度中處理與多個(gè)元件關(guān)聯(lián)的一組信號(hào)；以及(e)在第一維度中處理所述一組信號(hào)之后在第二維度中處理所述一組信號(hào)。

另外，本公開包括根據(jù)以下條款的實(shí)施方式：

條款1.一種處理來自天線陣列的數(shù)據(jù)的方法，所述天線陣列包括分布在中心點(diǎn)的相對(duì)側(cè)的多個(gè)元件，所述方法包括以下步驟：

針對(duì)與波束和所述多個(gè)元件中的第一元件關(guān)聯(lián)的第一信號(hào)確定調(diào)節(jié)，所述第一元件位于所述天線陣列的所述中心點(diǎn)的第一側(cè)；

將所確定的調(diào)節(jié)應(yīng)用于所述第一信號(hào)；以及

將所確定的調(diào)節(jié)應(yīng)用于與所述波束和所述多個(gè)元件中的第二元件關(guān)聯(lián)的第二信號(hào)，所述第二元件位于所述天線陣列的所述中心點(diǎn)的第二側(cè)離所述中心點(diǎn)與所述第一元件基本上相同的距離。

條款2.根據(jù)條款1所述的方法，其中，針對(duì)所述第一信號(hào)確定調(diào)節(jié)的步驟包括確定要應(yīng)用于所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)的至少一個(gè)加權(quán)系數(shù)。

條款3.根據(jù)條款2所述的方法，其中，確定至少一個(gè)加權(quán)系數(shù)的步驟包括確定要應(yīng)用于所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)的同相加權(quán)系數(shù)和正交加權(quán)系數(shù)。

條款4.根據(jù)條款3所述的方法，該方法還包括以下步驟：

確定所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)中的每一個(gè)的同相分量；以及

確定所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)中的每一個(gè)的正交分量。

條款5.根據(jù)條款4所述的方法，該方法還包括以下步驟：

對(duì)第一信號(hào)同相分量和第二信號(hào)同相分量求和以創(chuàng)建求和的同相信號(hào)；以及

對(duì)第一信號(hào)正交分量和第二信號(hào)正交分量求和以創(chuàng)建求和的正交信號(hào)。

條款6.根據(jù)條款5所述的方法，其中，將所確定的調(diào)節(jié)應(yīng)用于所述第一信號(hào)以及將所確定的調(diào)節(jié)應(yīng)用于第二信號(hào)的步驟包括利用所述同相加權(quán)系數(shù)對(duì)所述求和的同相信號(hào)加權(quán)并且利用所述正交加權(quán)系數(shù)對(duì)所述求和的正交信號(hào)加權(quán)。

條款7.根據(jù)條款6所述的方法，該方法還包括步驟：對(duì)經(jīng)加權(quán)的求和的同相信號(hào)和經(jīng)加權(quán)的求和的正交信號(hào)求和。

條款8.根據(jù)條款1、2、3、4、5、6或7所述的方法，其中，所述天線陣列包括直接輻射陣列天線。

條款9.一種處理來自二維天線陣列的數(shù)據(jù)的方法，所述二維天線陣列包括布置在第一維度和第二維度上的多個(gè)元件，所述方法包括以下步驟：

在所述第一維度上處理與所述多個(gè)元件關(guān)聯(lián)的一組信號(hào)；以及

在所述第一維度上處理所述一組信號(hào)之后在所述第二維度上處理所述一組信號(hào)。

條款10.根據(jù)條款9所述的方法，其中，在所述第一維度上處理與所述多個(gè)元件關(guān)聯(lián)的所述一組信號(hào)的步驟包括在所述第一維度上對(duì)所述一組信號(hào)進(jìn)行波束成形，并且在所述第二維度上處理所述一組信號(hào)的步驟包括在所述第二維度上對(duì)所述一組信號(hào)進(jìn)行波束成形。

條款11.根據(jù)條款10所述的方法，其中，在所述第二維度上對(duì)所述一組信號(hào)進(jìn)行波束成形的步驟包括基于在所述第一維度上波束成形的所述一組信號(hào)在所述第二維度上對(duì)所述一組信號(hào)進(jìn)行波束成形。

條款12.根據(jù)條款9、10或11所述的方法，其中，所述二維天線陣列包括直接輻射天線。

條款13.根據(jù)條款9、10、11或12所述的方法，其中，所述多個(gè)元件按照多個(gè)行和多個(gè)列布置，并且其中：

在所述第一維度上處理與所述多個(gè)元件關(guān)聯(lián)的所述一組信號(hào)的步驟包括按照行處理與所述多個(gè)元件關(guān)聯(lián)的所述一組信號(hào)；以及

在所述第二維度上處理所述一組信號(hào)的步驟包括按照列處理所述一組信號(hào)。

條款14.一種通信衛(wèi)星，該通信衛(wèi)星包括：

二維天線陣列，該二維天線陣列包括布置在第一維度和第二維度上的多個(gè)元件；

系統(tǒng)，該系統(tǒng)在通信上耦合至所述多個(gè)元件并且被配置為執(zhí)行信號(hào)的波束成形，所述系統(tǒng)被配置為：

在所述第一維度上處理與所述多個(gè)元件關(guān)聯(lián)的一組信號(hào)；并且

在所述第一維度上處理所述一組信號(hào)之后在所述第二維度上處理所述一組信號(hào)。

條款15.根據(jù)條款14所述的通信衛(wèi)星，其中，所述系統(tǒng)被配置為通過按照行對(duì)所述一組信號(hào)進(jìn)行波束成形來在所述第一維度上處理所述一組信號(hào)，并且所述波束成形器被配置為通過在按照行對(duì)所述一組信號(hào)進(jìn)行波束成形之后按照列對(duì)所述一組信號(hào)進(jìn)行波束成形來在所述第二維度上處理所述一組信號(hào)。

條款16.根據(jù)條款15所述的通信衛(wèi)星，其中，所述二維天線陣列的所述多個(gè)元件按照多個(gè)行和多個(gè)列布置，所述二維天線陣列的所述多個(gè)行中的各行包括所述多個(gè)元件中的分布在中心點(diǎn)的相對(duì)側(cè)的元件，并且所述系統(tǒng)被配置為通過以下操作來按照行對(duì)所述一組信號(hào)進(jìn)行波束成形：

針對(duì)與行中的第一元件關(guān)聯(lián)的第一信號(hào)確定調(diào)節(jié)，所述第一元件位于所述行的所述中心點(diǎn)的第一側(cè)；

將所確定的調(diào)節(jié)應(yīng)用于所述第一信號(hào)；以及

將所確定的調(diào)節(jié)應(yīng)用于與所述行中的第二元件關(guān)聯(lián)的第二信號(hào)，所述第二元件位于所述行的所述中心點(diǎn)的第二側(cè)離所述中心點(diǎn)與所述第一元件基本上相同的距離。

條款17.根據(jù)條款16所述的通信衛(wèi)星，其中，所述系統(tǒng)被配置為通過確定要應(yīng)用于所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)的同相加權(quán)系數(shù)和正交加權(quán)系數(shù)來針對(duì)所述第一信號(hào)確定調(diào)節(jié)。

條款18.根據(jù)條款17所述的通信衛(wèi)星，其中，所述系統(tǒng)被配置為：

確定所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)中的每一個(gè)的同相分量；

對(duì)第一信號(hào)同相分量和第二信號(hào)同相分量求和以創(chuàng)建求和的同相信號(hào)；

確定所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)中的每一個(gè)的正交分量；并且

對(duì)第一信號(hào)正交分量和第二信號(hào)正交分量求和以創(chuàng)建求和的正交信號(hào)。

條款19.根據(jù)條款18所述的通信衛(wèi)星，其中，所述系統(tǒng)被配置為通過利用所述同相加權(quán)系數(shù)對(duì)所述求和的同相信號(hào)加權(quán)并且利用所述正交加權(quán)系數(shù)對(duì)所述求和的正交信號(hào)加權(quán)來將所確定的調(diào)節(jié)應(yīng)用于所述第一信號(hào)并且將所確定的調(diào)節(jié)應(yīng)用于第二信號(hào)。

條款20.根據(jù)條款19所述的通信衛(wèi)星，其中，所述系統(tǒng)還被配置為對(duì)經(jīng)加權(quán)的求和的同相信號(hào)和經(jīng)加權(quán)的求和的正交信號(hào)求和。

不同的有利實(shí)現(xiàn)方式的描述出于例示和描述的目的而呈現(xiàn)，并非意在窮盡性的或者限于所公開的形式的實(shí)現(xiàn)方式。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言許多修改和變化將是顯而易見的。另外，不同的有利實(shí)現(xiàn)方式與其它的有利實(shí)現(xiàn)方式相比可提供不同的優(yōu)點(diǎn)。所選擇的實(shí)現(xiàn)方式被選擇并描述以便最佳說明實(shí)現(xiàn)方式的原理、實(shí)際應(yīng)用并且使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠理解各種實(shí)現(xiàn)方式的公開以及適合于可以想到的具體應(yīng)用的各種修改。所撰寫的此說明書使用示例來公開各種實(shí)現(xiàn)方式(包括最佳模式)，以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`那些實(shí)現(xiàn)方式(包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何包含的方法)。專利范圍由權(quán)利要求書來限定，可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的其它示例。這些其它示例旨在如果具有與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言沒有不同的結(jié)構(gòu)元件或者如果包括與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言沒有實(shí)質(zhì)不同的等同結(jié)構(gòu)元件，則將落入權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。