[发明专利]用于校准模拟相控天线阵列的设备和方法

说明书

公开了一种用于校准模拟相控天线阵列的设备和方法。提供了一种方法和设备。所述方法包括：(a)开启天线阵列的天线，其中，天线阵列的其它天线被关闭；(b)测量所述天线在相位阵列的每个相位处的功率；(c)针对天线阵列的每个天线重复步骤(b)；并且(d)基于针对天线阵列的每个天线在相位阵列的每个相位处的测量功率来估计增益。

本申请要求于2019年4月18日在美国专利商标局提交的且被分配序列号62/835,595的美国临时专利申请的优先权，其中，本申请的全部内容通过引用被合并于此。

技术领域

本公开总体上涉及无线通信系统，并且更具体地，涉及一种用于校准模拟相控天线阵列的设备和方法。

背景技术

在天线阵列系统中，可基于对天线阵列的几何形状的了解，通过在每个天线上施加一组特定的相位来沿预期方向对整个辐射方向图进行导向。用于特定导向方向的所有天线的该组相位可被称为码字，并且用于若干方向的一组码字可被称为相位阵列码本。尽管可将相位阵列码本设计为用于理想阵列，但是由于布局和电路缺陷，可能存在与每个天线相关联的另外未知的相位误差和增益误差。这种误差可能导致天线阵列的辐射方向图与每个码字的预期辐射方向图不同，从而影响整体覆盖。因此，可按每个码字将天线校准为具有正确的波束方向图，这实质上涉及到学习增益和相位误差。通常，这种误差独立于施加的相位(即，码字)。用于校准天线的典型方法聚焦于误差仅取决于天线而不取决于施加的相位的场景。例如，当误差独立于施加的相位时，旋转元件电场矢量方法和相位切换方法提供天线的校准。然而，在模拟波束成形中，误差可取决于在天线上施加的相位。

发明内容

根据一个实施例，提供了一种方法。所述方法包括：(a)开启天线阵列的天线，其中，天线阵列的其它天线被关闭；(b)测量天线在相位阵列的每个相位处的功率；(c)针对天线阵列的每个天线重复步骤(b)；(d)基于针对天线阵列的每个天线在相位阵列的每个相位处的测量功率来估计增益。

根据一个实施例，提供了一种设备。所述设备包括：功率计；以及控制器，被配置为执行以下操作：(a)开启天线阵列的天线，其中，天线阵列的其它天线被关闭；(b)控制功率计测量天线在相位阵列的每个相位处的功率；(c)针对天线阵列的每个天线重复步骤(b)；(d)基于针对天线阵列的每个天线在相位阵列的每个相位处的测量功率来估计增益。

附图说明

从以下结合附图进行的详细描述中，本公开的特定实施例的以上和其它方面、特征和优点将更加明显，其中：

图1示出根据实施例的天线阵列的误差模型的示例性框图；

图2示出根据实施例的用于校准模拟相控天线阵列的设备的示例性框图；

图3示出根据一个实施例的校准模拟相控天线阵列的方法的示例性流程图；

图4示出根据一个实施例的具有一个参考相位测量的天线和相位的示例性示图；

图5示出根据一个实施例的具有两个参考相位测量的天线和相位的示例性示图；

图6示出根据一个实施例的第二估计参考相位被选择的天线和相位的示例性示图；

图7示出根据一个实施例的估计的参考相位的符号被求解的天线和相位的示例性示图；

图8示出根据一个实施例的参照估计的参考相位测量多个天线的相位的天线和相位的示例性示图；

图9示出根据一个实施例的参照估计的参考相位测量天线的相位的天线和相位的示例性示图；

图10示出根据一个实施例的参照两个估计的相位测量天线的相位的天线和相位的示例性示图；

图11是根据一个实施例的针对特定方向选择候选码字的示图；以及