本发明专利技术涉及一种使用多个天线和多输入端口和多输出端口的放大器进行无线接收的方法。本发明专利技术还涉及使用该方法进行无线通信的接收器。用于无线通信的接收器包括：四个天线(1)；多输入端口和多输出端口的放大器(3)，其包括可调阻抗器件，所述可调阻抗器件中的每个具有在频率处的电抗，所述可调阻抗器件中的任一个的电抗可由电部件来调整；四个模拟处理和转换电路(5)；多输入信号处理设备(6)，其向目的地(7)传递信号，所述多输入信号处理设备传递调谐指令；以及调谐控制单元(9)，所述调谐控制单元从多输入信号处理设备接收调谐指令，所述调谐控制单元向多输入端口和多输出端口的放大器传递作为调谐指令的函数的调谐控制信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使用多个天线以及多输入端口和多输出端口的放大器进行无线接收的方法。本专利技术还涉及一种使用多个天线和多输入端口和多输出端口的放大器进行无线通信的接收器。所接收的无线信号可以携带任意性质的信息，例如，用于话音传输和/或图像传送(电视)和/或数据传输的信号。所接收的无线信号可以被用于任意类型的操作，例如广播、双向点到点无线通信或者蜂窝网络中的无线通信。名称为“使用多个天线以及多输入端口和多输出端口的放大器进行无线接收的方t去矛口装(Procede et dispositif pour la recept1n rad1 utilisant une pluralited' antennes et un amplificateur ? acces d' entree multiples et acces de sortiemultiples)”的、2013年3月21日的法国专利申请第13/00665号通过引用被并入。
技术介绍
图1示出同时使用多个天线进行无线通信的现代接收器的框图的示例。3个天线(1)中的每个被耦合到单输入和单输出的低噪声放大器(4)的输入。每个单输入和单输出的低噪声放大器(4)的输出被连接到输出数字信号的模拟处理和转换电路(5)的输入。每个模拟处理和转换电路(5)的输出被连接到多输入信号处理设备(6)的输入，多输入信号处理设备(6)的输出被连接到目的地(7)。例如，在超外差接收器的情况下，每个模拟处理和转换电路(5)可以实施以下主要步骤:频率转换、中频信号的滤波和放大、I和Q信号的解调和模拟到数字转换。例如，多输入信号处理设备(6)可以实施以下主要步骤:每个输入信号的0FDM解调、空间-时间解码、信道解码、源解码。在图1的接收器与同样使用多个天线的发送器一起被使用的情况下，空间-时间解码步骤有时被称为Μ頂0解码。多端口天线阵列的阻抗矩阵ΖΑΝΤ在天线之间的相互作用不可忽略时是非对角的，当将天线相互接近地放置时，阻抗矩阵的非对角项的绝对值一般较大。众所周知，被用于接收无线信号的天线阵列在其得知表示阻抗矩阵的负载等于ΖΑΝΤ*时传递最大功率，其中ΖΑΝΤ*是ΖΑΝΤ的埃尔米特伴随(hermitian adjoint)，即，等于Z ANT的矩阵复共轭的矩阵转置的矩阵。在这种情况下，最大功率的传送发生。在图1中所示的使用多个天线进行无线通信的接收器中，我们注意到，有多少天线，单输入和单输出的低噪声放大器(4)和模拟处理和转换电路(5)的电路就构成了多少独立的模拟信道。从而，天线阵列得知代表对角阻抗矩阵的负载。因此，若天线形成其中天线之间一个或多个相互作用不能忽略的天线阵列，则在模拟处理和转换电路(5)的输入处的、最大功率传送和/或最佳信噪比不能使用图1中所示的使用多个天线进行无线通信的接收器来获得，因为在这种情况下ZANT是非对角的。这是图1中所示的接收器的第一限制，如果人们希望使用紧凑型天线阵列的话。当天线被相互接近地放置时，由天线接收到的开路电压变得强相关。在图1中所示的接收器中，这个现象减小了能够达到的传输速率。这是图1中所示的接收器的第二限制，如果人们希望使用紧凑型天线阵列的话。名称为“相位阵列波束形成网络的高级设计(Advanced Design ofPhased-Array Beam-Forming Networks) ”,发表在期刊 IEEE 天线与传播杂志(IEEEAntennas&Propagat1n Magazine)，第 38 卷，第 4 期，第 22 至 34 页，1996 年 8 月，R.A.Speciale的文章；以及名称为“耦合天线的终止依赖的多样性性能:网络理论分析(Terminat1n-Dependent Diversity Performance of Coupled Antennas:NetworkTheory Analysis) ”，发表于期刊天线与传播 IEEE 汇刊(IEEE Transact1ns on Antennasand Propagat1n),第 52 卷，第 1 期，第 98 至 105 页，2004 年 1 月，J.W.Wallace 和M.A.Jensen的文章，表明了如果人们使用如下多输入端口和多输出端口的无源线性匹配网络:其输入端子被连接到所耦合的天线并且其输出端子被连接到未耦合的负载，并且假设该多输入端口和多输出端口的无源线性匹配网络具有适当的特性，那么使用若干天线的无线接收可以被改善，图2示出了使用多个天线以及这种多输入端口和多输出端口的无源线性匹配网络进行无线通信的接收器的框图的示例。3个天线(1)中的每个直接地或者通过馈线(feeder)被耦合到，多输入端口和多输出端口的无源线性匹配网络(2)的输入端口。多输入端口和多输出端口的无源线性匹配网络(2)的输出端口中的每个被连接到单输入和单输出的低噪声放大器(4)的输入。在图2中，模拟处理和转换电路(5)和多输入信号处理设备(6)如图1中那样被用于产生被传递到目的地(7)的信号。在图2中所示的接收器中，可以在模拟处理和转换电路(5)处获得最大功率传送、信号去相关和最优信噪比。然而，这些想要的结果对ZANT的值与多输入端口和多输出端口的无源线性匹配网络⑵的特性之间的良好拟合(good fit)很敏感。不幸地是，所述ZANT的值是变化的，特别是当操作的频率在期望的操作的频带之内被修改时，或者当天线周围的空间(volume)的电磁特性被修改时，例如，持有便携式电话的用户的手的移动。从而，图2中所示的接收器不能有效地克服图1中所示的接收器的限制。在国际申请号PCT/SE2007/000776(W02008/030165)中和美国专利第 8059058 号中公开的“天线系统(antenna system) ”，二者都以“天线系统以及用于操作天线系统的方法(Antenna system and method for operating an antenna system)，，为名称并且都是由B.K.Lau和J.Bach Andersen专利技术的，该天线系统主要被定义为包括N个天线，其中N是大于或等于2的整数，以及“阻抗匹配网络”，该“阻抗匹配网络”具有N个输入端口和N个输出端口，该“阻抗匹配网络”的特征在于它是自适应的。根据“BureauCentral de la Commiss1n ElectrotechniqueInternat1nale (国际电工委员会中央办公室)”在1983年公布的“Dict1nnaire CEImultilingue de 1’electricite-1EC multilingual dict1nary of electricity (电力IEC多语种词典-电力IEC多语言词典)”，电子学中的“自适应”的含义是:“其特征是随时间变化的并且起因于一些可操作条件或过程的最优化”。重要的是注意到，所述的国际申请第PCT/SE2007/000776号和美国专利第8059058号使用具有两个不同含义的词语“自适应”:一个含义是以上所指示的含义，以及另一种含义是看起来像是和“可控制的”同义。我们对如下情况感兴趣:其中“阻抗匹配网络”被作本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种使用N个天线在给定频带中进行多天线无线接收的方法，其中N为大于或等于2的整数，所述方法包括以下步骤：使用多输入端口和多输出端口的放大器来放大n个电信号，其中n是大于或等于2并且小于或等于N的整数，所述多输入端口和多输出端口的放大器包括n个输入端口、m个输出端口，其中m为大于或等于2的整数，以及p个可调阻抗器件，其中p为大于或等于m的整数，所述可调阻抗器件中的每个在所述给定频带中的频率处具有电抗，所述输入端口在所述给定频带中的所述频率处呈现导纳矩阵，该导纳矩阵被称为“由输入端口呈现的导纳矩阵”，所述可调阻抗器件中的任一个的电抗对由输入端口呈现的导纳矩阵有影响，所述可调阻抗器件中的任一个的电抗可以通过电部件来调整，所述输出端口中的每个传递信号；处理m个数字信号，所述m个数字信号中的每个主要通过由输出端口传递的信号中一个且唯一一个来确定，估计由发送器发送的多个信号与由输出端口传递的m个信号之间的信道矩阵的一个或多个量代表，以及将“调谐指令”作为信道矩阵的一个或多个量代表的函数来传递；使用所述调谐指令来获得一个或多个“调谐控制信号”，所述可调阻抗器件中的每个的电抗主要由所述调谐控制信号中的一个或多个来确定。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：F布罗伊德，E克拉维利尔，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。