便于天线校准的方法和装置以及收发机制造方法及图纸

本公开提供了一种便于天线校准的装置(600)。该装置包括：定向耦合器(610)，具有第一端口(611)、第二端口(612)、第三端口(613)和第四端口(614)，第一端口选择性地与无线电发射机或无线电接收机连接，并且第二端口与天线连接；功率组合器/分配器(620)，具有第一端口(621)、第二端口(622)和第三端口(623)；功率组合器/分配器的第一端口选择性地与测量接收机或测量发射机连接，并且功率组合器/分配器的第二端口与定向耦合器的第三端口连接；以及幅度和相位调整器(630)，连接在定向耦合器的第四端口和功率组合器/分配器的第三端口之间。幅度和相位调整器(630)被配置为被调谐使得：向定向耦合器的第二端口的任何信号输入在功率组合器/分配器的第一端口处产生小于预定阈值的输出。

Method and apparatus for antenna calibration, and transceiver

The invention discloses a device for facilitating antenna calibration (600). The device comprises a directional coupler (610), with the first port (611), second (612), port third port fourth port (613) and (614), the first port is selectively connected with a radio transmitter or radio receiver, and the second port connected with the antenna; power combiner / divider (620), with the first port (621), second (622) port and third port (623); power combiner / divider first port selectively connected with the measuring receiver or transmitter is measured, and the third port power combiner / divider and second port directional coupler connection; and the amplitude and phase adjuster (630) connected. Between the third port fourth port directional coupler and power combiner / divider. The amplitude and phase adjuster (630) is configured to be tuned so that any signal input to the second port of the directional coupler generates an output less than a predetermined threshold at the first port of the power combiner / distributor.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开大体上涉及射频(RF)技术，并更具体地，涉及便于天线校准的方法和装置以及收发机。
技术介绍
天线校准(AC)在RF收发机中起重要作用。例如，RF收发机的波束形成性能取决于AC精度。对于波束成形，通常要求RF收发机中的无线电支路是收敛的，即具有相同的相位响应和幅度响应。因此，每个无线电支路应该在相位响应和幅度响应方面相对于其他支路校准。然而，相位响应在无线电支路之间很可能不同，原因在于它们可能具有不同的馈线长度和不同的内部模拟滤波器。已经在多天线无线电系统中广泛采用AC技术，以增强它们的波束成形性能。典型的AC包括测量和计算无线电支路之间的相对传递函数，计算补偿系数和应用补偿系数以补偿无线电支路之间的相位响应和幅度响应的差异。通常，为获得与天线连接的无线电支路的相位响应和幅度响应，提供非常靠近天线或内置于天线的外部耦合器。这就是所谓的外部AC。备选地，已经提出了内部AC技术。对于大多数站点解决方案，天线与无线电单元非常接近，无线电支路之间馈线长度的差异可以忽略不计。因此，内部耦合器单元可以部署在无线电单元内部。内部AC是在无线电单元外部没有任何辅助硬件的情况下实现AC功能的重要方案。内部AC的基本思想是提供测量发射机和测量接收机，并使用内部电压驻波比(VSWR)前向(FWD)耦合器对无线电支路之间的相位响应和幅度响应的差异进行比较。图1A和图1B是示出具有内部AC的RF收发机100的示意图。如图1A和图1B所示，RF收发机包括无线电单元110和多个天线101、102、103和104。无线电单元110包括多个无线电支路，每个无线电支路与一个天线相关联，其中仅示出了多个无线电支路中的一个无线电支路111。无线电支路111包括用于经由天线101发送和接收无线电信号的无线电发射机121和无线电接收机122。无线电单元110还包括分别用于发送和接收校准信号的测量发射机112和测量接收机113。无线电单元110还包括具有多个耦合器(例如，VSWRRWD耦合器)的耦合器单元114，每个耦合器与天线之一连接。在123处示出耦合器中的一个，其也是无线电支路111的一部分并且选择性地与无线电发射机121和无线电发射机122连接。耦合器单元114还包括开关124，其用于选择性地将测量发射机112和测量接收机113中的一个与耦合器之一连接。图1A示出了与无线电接收机122相关联的校准的信号流。如箭头所示，校准信号从测量发射机112经由开关124被发送到耦合器123，并经耦合器123的耦合被无线电接收机122接收。图1B示出了与无线电发射机121相关联的校准的信号流。如箭头所示，校准信号从无线电发射机121发送给耦合器123，经耦合器123耦合，并经由开关124由测量接收机113接收。图1A和图1B中所示的内部AC可以在如垂直虚线所示的校准平面之前对无线电支路之间的相位响应和幅度响应的差异进行校准。图2A和图2B分别是示出两种类型的AC序列，串行AC序列和并行AC序列的示意图。如图2A所示，对于串行AC序列，在不同的时隙中顺序校准无线电支路。也就是说，当正在校准一个无线电支路时，其他支路可以有业务或者可以空闲。如图2B所示，对于并行AC序列，在相同的时隙中同时校准无线电支路。然而，来自天线参考点(ARP)的干扰(即经由天线进入RF单元的外部干扰)可能不利地影响AC精度，这进而使波束成形性能劣化。图3A和图3B分别示出了图1A和1B的AC场景中的干扰。在图3A中，如虚线所示，来自ARP的干扰经由耦合器进入无线电接收机。在图3B中，如虚线所示，来自ARP的干扰经由耦合器和开关进入测量接收机。AC精度在很大程度上取决于无线电接收机(图3A)或测量接收机(图3B)处的信号与干扰和噪声比(SINR)。存在对SINR有贡献的两个参数，热噪声(或信噪比(SNR))和干扰(或信号干扰比(SIR))，即SINR＝SNR+SIR。通常，由于模拟组件的特性的限制，热噪声只能被限制在一定范围内。然后，SIR是唯一对SINR的优化至关重要的参数。对于如图3A所示的与无线电接收机相关联的校准，可以通过提高测量发射机发射的校准信号的功率电平来提高SIR。然而，测量发射机(其在与无线电接收机相同的频率处操作)在ARP处产生杂散发射，其应当限于指定的功率谱密度(例如，针对时分双工(TDD)低于-85dBm/MHz)或针对频分双工(FDD)低于-110dBm/100KHz)。这种限制产生校准信号的受限功率电平。对于与如图3B所示的无线电发射机相关联的校准，测量接收机经受强信道内或邻信道干扰，特别是当存在共址的其它收发机时。如果收发机用于低功率站(例如，微/微微基站或用户设备(UE))中，则SIR将更差。图4示出了在基站中使用收发机的可能的干扰场景。如果采用串行AC序列，则其他无线电支路中的业务可能通过相互天线泄漏(即，自干扰)而导致干扰。也就是说，AC必须经受来自所有其它无线电支路的累积干扰。此外，将存在来自其它基站的站间干扰，其最大可以是25dBm(考虑到50dBm干扰和25dB天线隔离)。因此，需要一种具有提高的SIR以及因此提高的精度的AC解决方案。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种便于天线校准的方法和装置及收发机，能够提高SIR并且因此提高AC精度。在第一方案中，提供了一种便于天线校准的装置。该装置包括：定向耦合器，具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，第一端口选择性地与无线电发射机或无线电接收机连接，并且第二端口与天线连接；功率组合器/分配器，具有第一端口、第二端口和第三端口；功率组合器/分配器的第一端口选择性地与测量接收机或测量发射机连接，并且功率组合器/分配器的第二端口与定向耦合器的第三端口连接；以及幅度和相位调整器，连接在定向耦合器的第四端口和功率组合器/分配器的第三端口之间。幅度和相位调整器被配置为被调谐使得：向定向耦合器的第二端口的任何信号输入在功率组合器/分配器的第一端口处产生小于预定阈值的输出。在一个实施例中，针对与无线电发射机相关联的天线校准，定向耦合器被配置为将其第一端口与无线电发射机连接，使得来自无线电发射机的校准信号输入到定向耦合器的第一端口，并经耦合在定向耦合器的第三端口处产生耦合的校准信号。定向耦合器被配置为经由其第二端口接收来自天线的干扰信号，使得干扰信号经隔离在定向耦合器的第三端口处产生隔离的干扰信号以及经耦合在定向耦合器的第四端口处产生耦合的干扰信号。幅度和相位调整器被配置为修改耦合的干扰信号的幅度和相位以生成修改的干扰信号。功率组合器/分配器被配置为将其第一端口与测量接收机连接，并将耦合的校准信号、隔离的干扰信号和修改的干扰信号组合为测量接收机的输入。修改的干扰信号和隔离的干扰信号互相抵消。在一个实施例中，修改的干扰信号具有与隔离的干扰信号相同的幅度，但相对于隔离干扰信号具有180°的相移。在一个实施例中，针对与无线电接收机相关联的天线校准：功率组合器/分配器被配置为将其第一端口与测量发射机连接，使得将来自测量发射机的校准信号输入功率组合器/分配器的第一端口。功率组合器/分配器被配置为将校准信号分为分别从功率组合器/分配器的第二和第三端口输出的第一分量信号和第二分量信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便于天线校准的装置(600)，包括：‑定向耦合器(610)，具有第一端口(611)、第二端口(612)、第三端口(613)和第四端口(614)，所述第一端口选择性地与无线电发射机或无线电接收机连接，并且所述第二端口与天线连接；‑功率组合器/分配器(620)，具有第一端口(621)、第二端口(622)和第三端口(623)；所述功率组合器/分配器的第一端口选择性地与测量接收机或测量发射机连接，并且所述功率组合器/分配器的第二端口与所述定向耦合器的第三端口连接；以及‑幅度和相位调整器(630)，连接在定向耦合器的第四端口和功率组合器/分配器的第三端口之间，其中幅度和相位调整器(630)被配置为被调谐使得：‑向定向耦合器的第二端口的任意信号在功率组合器/分配器的第一端口处产生小于预定阈值的输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种便于天线校准的装置(600)，包括：-定向耦合器(610)，具有第一端口(611)、第二端口(612)、第三端口(613)和第四端口(614)，所述第一端口选择性地与无线电发射机或无线电接收机连接，并且所述第二端口与天线连接；-功率组合器/分配器(620)，具有第一端口(621)、第二端口(622)和第三端口(623)；所述功率组合器/分配器的第一端口选择性地与测量接收机或测量发射机连接，并且所述功率组合器/分配器的第二端口与所述定向耦合器的第三端口连接；以及-幅度和相位调整器(630)，连接在定向耦合器的第四端口和功率组合器/分配器的第三端口之间，其中幅度和相位调整器(630)被配置为被调谐使得：-向定向耦合器的第二端口的任意信号在功率组合器/分配器的第一端口处产生小于预定阈值的输出。2.根据权利要求1所述的装置(600)，其中，针对与所述无线电发射机相关联的天线校准：定向耦合器(610)被配置为将其第一端口与无线电发射机连接，使得来自无线电发射机的校准信号输入到定向耦合器的第一端口，并经耦合在定向耦合器的第三端口处产生耦合的校准信号；定向耦合器(610)被配置为经由其第二端口接收来自天线的干扰信号，使得干扰信号经隔离在定向耦合器的第三端口处产生隔离的干扰信号以及经耦合在定向耦合器的第四端口处产生耦合的干扰信号；幅度和相位调整器(630)被配置为修改所述耦合的干扰信号的幅度和相位以生成修改的干扰信号；以及功率组合器/分配器(620)被配置为将其第一端口与测量接收机连接，并将耦合的校准信号、隔离的干扰信号和修改的干扰信号组合为测量接收机的输入，其中修改的干扰信号和隔离的干扰信号互相抵消。3.根据权利要求2所述的装置(600)，其中所述修改的干扰信号具有与所述隔离的干扰信号相同的幅度，但相对于所述隔离的干扰信号具有180°的相移。4.根据权利要求1所述的装置(600)，其中，针对与所述无线电接收机相关联的天线校准：功率组合器/分配器(620)被配置为将其第一端口与测量发射机连接，使得将来自测量发射机的校准信号输入功率组合器/分配器的第一端口；功率组合器/分配器(620)被配置为将校准信号分为分别从功率组合器/分配器的第二和第三端口输出的第一分量信号和第二分量信号，其中第一分量信号经隔离在所述定向耦合器的第二端口处产生隔离的信号；以及幅度和相位调整器(630)被配置为修改所述第二分量信号的幅度和相位，以生成修改的信号，所述修改的信号经耦合在所述定向耦合器的第二端口处产生耦合的信号，其中所述耦合的信号与所述隔离的信号互相抵消。5.根据权利要求4所述的装置(600)，其中所述耦合的信...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏又平，李鸣，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE