[发明专利]用于阵列天线系统的对准测量的系统和方法

说明书

本公开涉及一种用于测量被用于无线通信的阵列天线系统(2)的天线对准的系统(1)。阵列天线系统(2)具有相对于第一坐标系(18)的天线位置(A)并且包括控制单元(3)和阵列天线(4)，阵列天线(4)具有天线孔径面(19)、特定覆盖范围(5)以及初始阵列天线取向(B)。阵列天线(4)还包括多个天线单元(6)和至少两个天线端口(7，8，9，10)，每个天线端口(7，8，9，10)被连接到对应的子阵列(11，12，13，14)，每个子阵列(11，12，13，14)包括至少一个天线单元(6)。系统(1)包括阵列天线系统(2)和无人驾驶飞行器(15)UAV，UAV被布置为被部署在覆盖范围(5)内并且包括UAV天线装置(16)和定位模块(17)，定位模块(17)适于提供相对于第一坐标系(18)的UAV位置信息(C)。在至少一个UAV位置(C)中，UAV(15)适于借助UAV天线装置(16)向阵列天线(4)发送UAV信号，该UAV信号包括UAV位置信息(C)。控制单元(3)适于在天线端口(7，8，9，10)处检测与所接收的UAV信号相对应的信号，以及借助所确定的在所检测的信号之间的相位差、天线位置(A)、初始阵列天线取向(B)以及UAV位置信息(C)来确定所确定的阵列天线取向(D)。

技术领域

本公开涉及一种用于阵列天线系统的对准测量的系统。

背景技术

有源天线系统(AAS)是LTE(长期演进)的重要部分以及是5G的必不可少的部分。AAS是一个通用术语，其通常用于描述包含大量单独的发射机、接收机和天线单元的基站，这些发射机、接收机和天线单元可以作为集成产品被用于MIMO(多输入多输出)和波束成形。这将是5G的关键方面之一，因为行业转向越来越高的频率，并且需要更复杂的阵列天线几何结构来实现所期望的链路预算。

目前，许多运营商开始在现场部署AAS，并且早期迹象表明它们将被大量部署。例如，强风和/或机械冲击可能改变AAS的取向，从而影响特定的AAS覆盖区域，因此改变进行小区规划时的意图。这很可能降低系统性能并且可能干扰其他系统。

迄今为止，人工视觉检查或使用基于高级GNSS(全球导航卫星系统)的电子传感器的监视已被执行以检测天线的取向是否已改变。使用电子传感器进行监视通常使用多个GNSS接收机(具有单独的天线)以及移相器和一些其他设备，并且使用GNSS接收机之间的相位差来计算取向。两种解决方案都可能非常昂贵，因为天线数量众多并且通常位于偏远和/或难以到达的场所，而基于GNSS的解决方案具有很高的制造成本。此外，基于GNSS的系统容易受到来自在相邻频率下工作的基站的干扰。

还可能存在针对对准精度的要求，这些要求由权威机构提供和控制。

其他系统可以基于机械传感器以及加速度计和陀螺仪。

因此，需要一种具有成本效益并易于使用的系统和方法以测量被用于无线通信的AAS或另一种阵列天线系统的取向，从而使得系统能够最佳地运行，同时避免其他系统的干扰。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种用于测量被用于无线通信的阵列天线系统的天线对准的系统和方法。

借助一种用于测量被用于无线通信的阵列天线系统的天线对准的系统来实现所述目的。所述阵列天线系统具有相对于第一坐标系的天线位置并且包括控制单元和阵列天线，所述阵列天线具有天线孔径面、特定覆盖范围以及初始阵列天线取向。所述阵列天线还包括多个天线单元和至少两个天线端口，每个天线端口被连接到对应的子阵列，每个子阵列包括至少一个天线单元。所述系统包括所述阵列天线系统和无人驾驶飞行器UAV，所述UAV被布置为被部署在所述覆盖范围内并且包括UAV天线装置和定位模块，所述定位模块适于提供相对于所述第一坐标系的UAV位置信息。在至少一个UAV位置中，所述UAV适于借助所述UAV天线装置向所述阵列天线发送UAV信号，所述UAV信号包括所述UAV位置信息。所述控制单元适于在所述天线端口处检测与所接收的UAV信号相对应的信号，以及借助所确定的在所检测的信号之间的相位差、所述天线位置、所述初始阵列天线取向以及所述UAV位置信息来确定所确定的阵列天线取向。