[发明专利]光电混合波束成型的传送器、接收器及信号处理方法

说明书

本发明提供一种光电混合波束成型的传送器、接收器及信号处理方法。传送器包括(但不仅限于)两光电转换器、两调整电路、及天线阵列。光电转换器用以将光信号分别转换成初始电信号。调整电路耦接光电转换器，并用以根据所欲天线阵列形成的波束方向图分别延迟初始电信号，以输出调整电信号。天线阵列包括两天线。天线耦接调整电路。天线阵列根据调整电信号辐射电磁波。藉此，可轻易地调整相位，并减少组件。

技术领域

本发明涉及一种通信技术，具体地涉及一种光电混合波束成型的传送器、接收器及信号处理方法。

背景技术

随着无线通信技术快速发展，相关应用服务(例如，高画质图像或音乐串流、电影下载、虚拟现实(Virtual Reality，VR)等)的需求也逐渐增加。为了满足这些服务对于带宽的需求，具有高能量增益及指向性等特点的天线阵列(array)被提出，并藉以改善信号噪声比(Signal Noise Ratio，SNR)。

另一方面，无线电的频带资源逐渐匮乏，例如是第五代(5G)行动通信所用的微波频段很难满足高带宽需求。若结合光纤通信，将可解决带宽和频谱资源的问题。此外，若进一步结合天线阵列的特点，光天线阵列还能再提高天线增益。

图1为习知光阵列天线架构10的组件方块图。请参照图1，此光阵列天线架构10包括分波复用器(Wavelength Division Multiplexer，WDM)11、耦合器(Coupler，CPL)12、可变延迟线(Variable Delay Line，VDL)13及光天线阵列14。其中，通过不同可变延迟线13对不同路的光的波长造成相位差异，从而达到波束成型(Beamforming)的目的。然而，光学波束成型在实际执行上的缺点如下：需要精确的调整光波的波长λ1、λ2，以达到预期的相位差，使得执行难度较高；需要使用真实延迟(true delay)的手段让两路/信道的相位相等，相对难以执行。

发明内容

本发明是针对一种光电混合波束成型的传送器、接收器及信号处理方法，可轻易调整各路的相位。

根据本发明的实施例，光电混合波束成型的传送器包括(但不仅限于)两光电转换器、两调整电路及天线阵列。两光电转换器用以分别将两光信号转换成两初始电信号。两调整电路分别耦接两光电转换器，并用以根据所欲天线阵列形成的波束方向图(beampattern)分别延迟两初始电信号，以输出两调整电信号。天线阵列包括两天线。两天线分别耦接两调整电路。天线阵列根据两调整电信号辐射电磁波。

根据本发明的实施例，光电混合波束成型的接收器包括(但不仅限于)天线阵列、两调整电路及两电光转换器。天线阵列包括两天线。两天线用以分别接收两接收电信号。两调整电路分别耦接两天线，并用以根据所欲天线阵列形成的波束方向图分别延迟两接收电信号，以输出两调整电信号。电光转换器耦接调整电路，并用以将两电信号分别转换成两光信号。

根据本发明的实施例，光电混合波束成型的信号处理方法适用于传送器，并包括(但不仅限于)下列步骤：将两光信号分别转换成两初始电信号。根据所欲天线阵列形成的波束方向图分别延迟两电信号，以输出两调整电信号。根据两调整电信号通过天线阵列辐射电磁波。天线阵列包括分别对应于两调整电信号的两天线。

根据本发明的实施例，光电混合波束成型的信号处理方法适用于接收器，并包括(但不仅限于)下列步骤：通过天线阵列的两天线分别接收两接收电信号。根据所欲天线阵列形成的波束方向图分别延迟两接收电信号，以输出两调整电信号。将两调整电信号分别转换成两光信号。

基于上述，在本发明实施例的光电混合波束成型的传送器、接收器及信号处理方法中，对传送器的各天线提供光电转换器，并对接收器的各天线提供电光转换器，以对电信号调整相位(即，延迟信号)，并使各信道的信号的相位能符合天线的波束方向图的需求。藉此，相较于习知架构，无须设置分波复用器及可变延迟线，从而减少组件。此外，相较于习知光波束成形，本发明实施例光电混合波束成型的架构可轻易地调整到指定的相位并完成相位校正。