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公開番号2023073984
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-05-26
出願番号2022176547
出願日2022-11-02
発明の名称フェーズドアレイで到達角度を測定する方法
出願人稜研科技股ふん有限公司,TMY TECHNOLOGY INC.
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01S 3/46 20060101AFI20230519BHJP(測定;試験)
要約【課題】ビームのAoAを測定するためのオンザフライな方法が必要とされる。
【解決手段】本発明はステアリング可能なフェーズドアレイで到達角度(AoA)を測定するための方法を対象とする。該方法は、ステアリング可能なフェーズドアレイにより第1のステアリング角及び第2のステアリング角で信号を受信することと(S201)、第1のステアリング角に対応する信号の第1の電力関連情報を取得することと(S203)、第2のステアリング角に対応する信号の第2の電力関連情報を取得することと(S205)、第1の電力関連情報と第2の電力関連情報とに基づき信号のAoAを算出することと(S207)を含むがこれに限定されず、第1のステアリング角は第2のステアリング角と異なり、第1のステアリング角と第2のステアリング角との間の差分絶対値はFNBW/2.未満である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ステアリング可能なフェーズドアレイで到達角度（ＡｏＡ）を測定するための方法であって、
前記ステアリング可能なフェーズドアレイにより第１のステアリング角及び第２のステアリング角で信号を受信することと、
前記第１のステアリング角に対応する前記信号の第１の電力関連情報を取得することと、
前記第２のステアリング角に対応する前記信号の第２の電力関連情報を取得することと、
前記第１の電力関連情報と前記第２の電力関連情報とに基づき前記信号のＡｏＡを算出することと
を含み、
前記第１のステアリング角が前記第２のステアリング角と異なり、前記第１のステアリング角と前記第２のステアリング角との間の差分絶対値がFNBW/2未満である、
方法。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記ステアリング可能なフェーズドアレイにより前記第１のステアリング角及び前記第２のステアリング角で前記信号を受信するステップが、
第１のタイムスロットにおける前記信号を受信するため、前記ステアリング可能なフェーズドアレイを前記第１のステアリング角へ切り替えることと、
前記第１のタイムスロットの直後の第２のタイムスロットにおける前記信号を受信するため、前記ステアリング可能なフェーズドアレイを前記第２のステアリング角へ切り替えることと
を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ステアリング可能なフェーズドアレイにより前記第１のステアリング角及び前記第２のステアリング角で前記信号を受信するステップが、
第１のタイムスロットに対応するＮ個の信号ストリームを取得するため、前記ステアリング可能なフェーズドアレイ中のＮ個の選択されたアンテナ素子により前記信号を受信することと、
集約した信号上に前記第１のステアリング角をデジタル的に適用するため、前記Ｎ個の信号ストリームを集約する前に前記Ｎ個の信号ストリーム上に第１の組のパラメータを適用することと、
前記集約した信号上に前記第２のステアリング角をデジタル的に適用するため、前記Ｎ個の信号ストリームを集約する前に前記Ｎ個の信号ストリーム上に第２の組のパラメータを適用することと
を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の電力関連情報と前記第２の電力関連情報が、受信電力、信号対雑音比、変調精度、ビット誤り率、及び搬送波対雑音比からなる群から選択された基準で表現される、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ＡｏＡが、前記第１の電力関連情報と前記第２の電力関連情報との比に基づき算出される、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ＡｏＡが、前記第１のステアリング角と第１の差角Δθ
1
とに基づき算出され、前記第１の差角Δθ
1
が
JPEG
2023073984000018.jpg
27
166
により算出され、そのうちθ
S1
は前記第１のステアリングであり、θ
S2
は前記第２のステアリング角でありΔθ
s
=θ
S2
-θ
S1
は前記第１のステアリング角と前記第２のステアリング角との間の差であり、前記係数a、b、cが
JPEG
2023073984000019.jpg
32
166
であり、そのうちΔ
GRX,dB
は前記第１の電力関連情報と前記第２の電力関連情報との比のデシベル値であり、mは実数である、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
JPEG
2023073984000020.jpg
20
102
であって、
そのうち、Nはアンテナ素子の数であり、dは２つの隣接したアンテナ素子間の間隔であり、λは前記信号の波長である、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のステアリング角と前記第２のステアリング角との間の前記差分絶対値がHPBW/2未満である、
請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のステアリング角と前記第２のステアリング角との間の前記差分絶対値がHPBW/4未満である、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記信号を受信するため、算出したＡｏＡを第３のステアリング角とすることと、
前記第３のステアリング角に対応する前記信号の第３の電力関連情報を取得することと、
前記第３の電力関連情報及び前記第３のステアリング角に基づき前記ＡｏＡを更新することと
を更に含む、
請求項１に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はフェーズドアレイに関するものであり、特に、ステアリング可能フェーズドアレイでの到達角度（ＡｏＡ）の迅速な測定に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
現代の電気通信システムにおいて、搬送波の周波数はより広い信号帯域幅を可能とするため益々高くなっている。フリスの伝達公式によると、受信機により受信される電力（P
r
）と送信機により放出される電力（P
t
）との比は次のように表現される：
JPEG
2023073984000002.jpg
14
166
【０００３】
式（１）において、D
t
とD
r
はそれぞれ送信機のアンテナの指向性と受信機のアンテナの指向性を示す。搬送波の波長はその周波数が増加するにつれ減少し、このため信号の減衰又は衰退が悪化することは明らかであり、これは波長λが減少するにつれ比P
r
/P
t
が減少するためである。伝搬損失を補償するための従来の自明な解決策は、アンテナの指向性D
t
とD
r
のいずれか又は両方を増加させることである。
【０００４】
しかし、指向性が増加するにつれ、通常、半値電力ビーム幅（ＨＰＢＷ）で表現されるビーム幅が減少する。その結果、送信機と受信機は移動中であるとき容易に互いを見失う。当該装置又はビーム追跡技術は広く調査されている分野である。拡張型カルマンフィルタ（ＥＫＦ）に基づくいくつかのアルゴリズムが提案されているが、ＡｏＡ測定の正確さ及び精度がやはりその予測結果に影響する。よって、ビームのＡｏＡを測定するためのオンザフライな方法が必要とされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、ビームの到達角度（ＡｏＡ）を測定するための方法を提供する。提供する方法は、オンザフライな応用において動作可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの例示的な実施形態において、本発明はステアリング可能なフェーズドアレイで到達角度（ＡｏＡ）を測定するための方法を対象とする。該方法は、ステアリング可能なフェーズドアレイにより第１のステアリング角及び第２のステアリング角で信号を受信することと、第１のステアリング角に対応する信号の第１の電力関連情報（ＰＲＩ１）を取得することと、第２のステアリング角に対応する信号の第２の電力関連情報（ＰＲＩ２）を取得することと、第１の電力関連情報と第２の電力関連情報とに基づき信号のＡｏＡを算出することとを含むがこれに限定されず、第１のステアリング角は第２のステアリング角と異なっており、第１のステアリング角と第２のステアリング角との間の差分絶対値はFNBW/2.未満である。
【０００７】
１つの例示的な実施形態において、本発明は通信装置を対象とする。該通信装置は、送受信機と、記憶媒体と、プロセッサとを含むがこれに限定されない。送受信機は、ステアリング可能なフェーズドアレイを含むがこれに限定されない。プロセッサは、送受信機と記憶媒体とに結合される。プロセッサは、ステアリング可能なフェーズドアレイにより第１のステアリング角及び第２のステアリング角で信号を受信し、第１のステアリング角に対応する信号の第１の電力関連情報（ＰＲＩ１）を取得し、第２のステアリング角に対応する信号の第２の電力関連情報（ＰＲＩ２）を取得し、第１の電力関連情報と第２の電力関連情報とに基づき信号の到達角度（ＡｏＡ）を算出するよう構成され、第１のステアリング角は第２のステアリング角と異なり、第１のステアリング角と第２のステアリング角との間の差分絶対値はFNBW/2未満である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、ステアリング可能なフェーズドアレイで到達角度（ＡｏＡ）を測定するための方法を提供する。本発明の実施形態において、ビーム放射パターンのアレイファクタの放物線近似を開示する。該方法は、正確なＡｏＡの迅速な測定における迅速な追跡のための収束結果を提供する。該方法は、アナログビームフォーミング及びデジタルビームフォーミングの両方に適用され、該方法は装置又はビーム追跡のオンザフライな応用において動作可能である。
【０００９】
ただし、この概要は本発明の全ての様態及び実施形態を含んでいない可能性があり、このため如何なるかたちでも限定又は制限することを意図していないことを理解されたい。また、本発明は当業者にとって自明な改善及び改変を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の更なる理解を提供するために添付図面が含まれ、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する。図面は本発明の実施形態を表しており、説明と併せて、本発明の原理を説明する役割を果たす。
（【００１１】以降は省略されています）

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