專利名稱：一種在4g移動終端采用mimo實現波束賦形的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及無線移動通信技術領域，特別是涉及一種在4G移動終端采用MIMO實現波束賦形的裝置。
背景技術：
隨著各種無線通信業務和寬帶數據業務的不斷發展，無線資源，尤其是頻譜資源變得越來越緊張，如何更高效地利用這些有限的通信資源成為無線通信新技術發展的焦點所在。智能天線在這種環境下應運而生，智能天線的基本思想是利用信號傳輸的空間特性自適應地控制波束成形，調整其方向圖，跟蹤強信號，減少或抵消干擾信號，提高性干比，從而達到降低信號發送功率、提高系統容量的目的。MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)技術作為智能天線技術的擴展，在無線通信系統的發送端和接受端都安置了多根天線，MIMO技術的核心思想是空時信號處理， 即在原來時間維的基礎上，通過使用多根天線來增加空間維，從而實現多維信號處理，獲得空間復用增益或者空間分集增益。MIMO仍具有傳統智能天線的優點，因為MIMO系統的數據經過的是矩陣信道而非矢量信道，這為改善性能或者提高速率提供了更大的可能。MIMO系統不僅可以提供更多的空間分集增益，而且如果事先知道信道信息，MIMO系統還可以通過信號組合來提供陣列增益。實際上，MIMO系統將多徑無線信道與發射、接收視為一個整體進行優化，從而實現高的通信容量和頻譜利用率。但是，上述現有技術還存在以下缺點和不足傳統的智能天線終端只在發射端或接收端配備多個天線元，通常是在基站，無線鏈路的信道容量提升有限；信號傳輸過程由于多徑效應引起的頻域選擇性衰落，頻譜利用率有限；系統輻射大，電路復雜，制作成本高。

發明內容
有鑒于此，本發明的目的是針對上述現有技術中存在的問題，提供一種在4G移動終端采用MMO實現波束賦形的裝置。為此，本發明提供了一種在4G移動終端采用MIMO實現波束賦形的裝置，所述在4G 移動終端采用MIMO實現波束賦形的裝置由饋電系統、功分器、移相器、T/R組件和天線連接組成，饋電系統與功分器相連接，移相器與功分器相連接，功分器與T/R組件相連接，T/R組件與天線相連接。優選的，在所述的一種在4G移動終端采用MIMO實現波束賦形的裝置中，饋電系統與功分器I相連接，功分器I與功分器II相連接，功分器II與T/R組件I相連接，T/R組件I與天線I相連接；功分器II與T/R組件III相連接，T/R組件III與天線III相連接； 功分器I與移相器相連接，移相器與功分器III相連接，功分器III與T/R組件II相連接， T/R組件II與天線II相連接；功分器III與T/R組件IV相連接，T/R組件IV與天線IV相連接。優選的，所述天線為MIMO天線。
優選的，所述天線是偶極子類型天線或環形天線或微帶貼片天線。優選的，所述移相器采用直接數字式頻率合成器和片內電感電容相結合。由以上本發明提供的技術方案可見，本發明具有以下技術效果使用MIMO技術能夠充分利用空間資源，在不增加系統帶寬和天線總發射功率的情況下，可有效對抗無線信道衰落的影響，大大提高系統的頻譜資源利用率和信道容量，采用了創新的設計在提高系統性能的同時，降低了電路的復雜度，減少了系統的成本，具有重大的生產實踐意義。


圖1為本發明提供的一種在4G移動終端采用MIMO實現波束賦形的裝置的電路原理圖。
具體實施例方式為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步的詳細說明。為避免多徑效應引起的頻域選擇性衰落，提高頻譜利用率和信道容量，降低系統輻射、復雜度和成本，本發明實例提供了一種在4G移動終端采用MIMO實現波束賦形的裝置，詳見下文描述傳統的移動終端由于采用的是單天線，信道容量和頻譜利用率較低，無法滿足高速增長的移動用戶和基于高速數據傳輸效率的移動多媒體業務，此外，由于移動通信的自身特征，數據在傳輸過程中將受到空間各種地勢、建筑以及人的活動的影響，導致信號衰落，信號質量下降；再者，各信號之間的干擾以及信號的多徑效應也將引起信號衰落，降低信號質量。采用MIMO技術的多天線通信系統，可以有效的利用多徑效應結合空間分集與空間復用，在不增加額外的頻段和功率的情況下，成倍的提高通信系統的信道容量、頻譜利用率、質量以及傳輸速率，故本發明實例優選采用MIMO天線的4G移動終端。所述一種在4G移動終端采用MIMO實現波束賦形的裝置由饋電系統、功分器、移相器、T/R組件和天線連接組成，饋電系統與功分器相連接，移相器與功分器相連接，功分器與 T/R組件相連接，T/R組件與天線相連接。優選的，在所述的一種在4G移動終端采用MIMO實現波束賦形的裝置中，饋電系統與功分器I相連接，功分器I與功分器II相連接，功分器II與T/R組件I相連接，T/R組件I與天線I相連接；功分器II與T/R組件III相連接，T/R組件III與天線III相連接； 功分器I與移相器相連接，移相器與功分器III相連接，功分器III與T/R組件II相連接， T/R組件II與天線II相連接；功分器III與T/R組件IV相連接，T/R組件IV與天線IV相連接。所述天線為MIMO天線。采用4根MMO天線產生一個具有指向性的尖銳窄波束， 將能量集中在欲傳輸的方向，提高信號品質，并減少與其他用戶間的干擾，同時可以實現在 2. 4G、2. 6G和3. 6G三個頻段通信。采用MIMO技術使信道具有豐富的散射環境，使各個信道之間盡量獨立，從而更好的利用多用戶分集增益，提高傳輸的可靠性。所述天線是偶極子類型天線或環形天線或微帶貼片天線。具體實現時，本發明實例對此不作限制。 為了提高數控便捷性，所述移相器可以采用直接數字式頻率合成器和片內電感電容相結合的方法，具體實現時，還可以采用其他的方案來調相，本發明實例對此不作限制。4根天線既可以作為發射天線也可以作為接收天線；所述移相器調整天線相位， 產生具有指向性的尖銳波束，提高信號品質，并減少與其他用戶間的干擾；所述功分器I與所述饋電系統相連，為每個天線提供相同功率；所述饋電系統轉換外接電源為本系統裝置提供所需電壓。進一步地，不用對T/R組件、功分器和饋電系統再進行加工改造，可以拿來商業上已經生產好的器件直接使用，節省了再加工時所需的成本，使適用的范圍擴大，具體實現時，本發明實例對此不作限制。綜上所述，本發明實例提供了一種在4G移動終端采用MIMO實現波束賦形的裝置， 通過采用MIMO天線代替傳統的單天線實現波束賦形，可以充分利用空間資源，在不增加系統帶寬和天線總發射功率的情況下，降低了無線信道衰落的影響，降低了系統輻射，提高了系統的頻譜資源利用率和信道容量；通過安裝4根MIMO天線實現可在2. 4G、2. 6G和3. 6G 三個頻段下通信，采用尖銳波束天線，提高了通信的穩健性；采用DDS與片內電感電容相結合的移相方法，提高了處理器數控的便捷性；合理安排T/R組件、移相器、功分器和饋電系統的電路分布，降低了電路的復雜度，減少了系統的成本。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種在4G移動終端采用MIMO實現波束賦形的裝置，其特征在于所述在4G移動終端采用MIMO實現波束賦形的裝置由饋電系統、功分器、移相器、T/R組件和天線連接組成， 饋電系統與功分器相連接，移相器與功分器相連接，功分器與T/R組件相連接，T/R組件與天線相連接。
2.根據權利要求1所述的一種在4G移動終端采用MIMO實現波束賦形的裝置，其特征在于在所述的一種在4G移動終端采用MIMO實現波束賦形的裝置中，饋電系統與功分器I 相連接，功分器I與功分器II相連接，功分器II與T/R組件I相連接，T/R組件I與天線 I相連接；功分器II與T/R組件III相連接，T/R組件III與天線III相連接；功分器I與移相器相連接，移相器與功分器III相連接，功分器III與T/R組件II相連接，T/R組件II 與天線II相連接；功分器III與T/R組件IV相連接，T/R組件IV與天線IV相連接。
3 根據權利要求1所述的一種在4G移動終端采用MIMO實現波束賦形的裝置，其特征在于所述天線為MIMO天線。
4.根據權利要求1所述的一種在4G移動終端采用MIMO實現波束賦形的裝置，其特征在于所述天線是偶極子類型天線或環形天線或微帶貼片天線。
5.根據權利要求1所述的一種在4G移動終端采用MIMO實現波束賦形的裝置，其特征在于所述移相器采用直接數字式頻率合成器和片內電感電容相結合。
全文摘要
本發明公開了一種在4G移動終端采用MIMO實現波束賦形的裝置，其涉及無線移動通信技術領域，特別是涉及一種在4G移動終端采用MIMO實現波束賦形的裝置。所述在4G移動終端采用MIMO實現波束賦形的裝置由饋電系統、功分器、移相器、T/R組件和天線連接組成，饋電系統與功分器相連接，移相器與功分器相連接，功分器與T/R組件相連接，T/R組件與天線相連接。本發明使用MIM0技術能夠充分利用空間資源，在不增加系統帶寬和天線總發射功率的情況下，可有效對抗無線信道衰落的影響，大大提高系統的頻譜資源利用率和信道容量，采用了創新的設計在提高系統性能的同時，降低了電路的復雜度，減少了系統的成本。
文檔編號H04B7/06GK102412884SQ20111036687
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者吳龍, 張世林, 毛陸虹, 胡焙劍, 謝生 申請人:天津大學