一种用于校准的5G阵列天线非线性点测量方法技术

技术编号:19591569 阅读:27 留言:0更新日期:2018-11-28 04:17
本发明专利技术公开了一种用于校准的5G阵列天线非线性点测量方法,包括以下步骤:S1.建立测量模型;S2.调整天线阵列的初始相位,并使阵列总场强度大于每个天线单元场强度的两倍;S3.激励阵列天线的所有天线单元,测量得到阵列信号功率;S4.对于各个天线端口,依次激励其对应的天线单元,测量各天线端口到测量端口的传输系数矩阵作为先验信息;S5.依次测试各个天线单元在90度、180度相移情况下的阵列信号功率,并据此求解各个天线的归一化幅度和相位,得到中间向量的归一化表示;S6.根据测量模型,计算天线真实激励向量的归一化数据作为测量结果。本发明专利技术能够精确测量阵列天线各个天线单元的端口真实激励,为5G阵列天线的校准提供准确的依据。

【技术实现步骤摘要】
一种用于校准的5G阵列天线非线性点测量方法
本专利技术涉及天线校准,特别是涉及一种用于校准的5G阵列天线非线性点测量方法。
技术介绍
大规模MIMO(多输入多输出)通信技术是5G的关键技术之一。大规模MIMO技术是指在基站端配置远多于现有系统中天线数若干数量级的大规模天线阵列来同时服务于多个用户。在4G通信中,MIMO天线数量较少,多为4个或8个,天线数量少就限制了4G网络的通信容量。5G在4G研究的基础上,提出了大规模MIMO的概念,MIMO天线数量可以是成百上千个,而理论上的通信容量则是无限的。大规模MIMO技术要求所有的复杂处理运算均放在基站处进行,这可以降低终端复杂度。大规模MIMO技术的优点还在于:消除用户间的干扰、缩短了等待延迟、提升了空间分辨率、降低系统部署成本、提升系统总能效等。大规模MIMO依赖大规模阵列天线,大规模阵列天线的性能将是影响网络质量的一个重要因素。随着大规模阵列天线在这样的大趋势下发展,其具体技术也在往更宽的带宽、更宽的扫描角度、更多的极化多样性和更低的成本方向发展。随着对大规模阵列天线性能要求的提高,同时始终与之伴随着阵列天线测量与校准技术的发展,因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于校准的5G阵列天线非线性点测量方法,其特征在于:包括以下步骤:S1.建立测量模型:设阵列天线包括N个天线单元,每个天线单元对应于一个天线端口,建立阵列天线真实激励向量

【技术特征摘要】
1.一种用于校准的5G阵列天线非线性点测量方法,其特征在于:包括以下步骤:S1.建立测量模型:设阵列天线包括N个天线单元,每个天线单元对应于一个天线端口,建立阵列天线真实激励向量的测量模型为:ai表示第i个天线端口的初始复激励,i=1,2,...,N;Ei是其电场幅度,φi是其相位值,其中:表示传输系数矩阵:为计算天线真实激励的中间向量:式中,sN+1,i表示第i个天线端口到测量端口的传输系数,i=1,2,...,N;S2.调整天线阵列的初始相位,并使阵列总场强度大于每个天线单元场强度的两倍;S3.激励阵列天线的所有天线单元,测量得到阵列信号功率P0;S4.对于各个天线端口,依次激励其对应的天线单元,测量各天线端口到测量端口的传输系数矩阵作为先验信息;S5.依次测试各个天线单元在90度、180度相移情况下的阵列信号功率,并据此求解各个天线的归一化幅度和相位,得到中间向量的归一化表示S6.根据测量模型,计算天线真实激励向量的归一化数据作为测量结果:2.根据权利要求1所述的一种用于校准的5G阵列天线非线性点测量方法,其特征在于:步骤S1中模型建立的过程如下:S101.设阵列天线总的单元数量为N,外加一个测量点的端口,从微波网络的角度来看,天线阵列各天线端口和测量端口之间的相互电磁作用看作是一个个端口的微波网络;在点频情况下,根据微波网络理论,得到所有端口输入信号和输出信号的关系:ai表示第i个天线端口的初始复激励,其中i=1,2,...,N;aN+1为测量端口的初始复激励;bi代表第i个天线端口的输出复信号,i=1,2,…,N;bN+1为测量端口的输出复信号;对于第i个天线单元,Ei是其电场幅度,φi是其相位值;S102.根据端口输入信号和输出信号的关系,测量端口测量到的复信号为:设在第n次测量中,第i个天线端口激励的相移为ψi(n),其中n=1,2,...,M,i=1,2,...,N,M是总的测量次数,那么第n次测量得到的信号为:由于测量端口不会有输入信号并且端口反射系数很小,即aN+1=0,且sN+1,N+1很小,所以上式变为:S103.将所有测量数据写为向量形式,将乘积sN+1,i·ai看作未知量得到:其中,代表第n次测量时,第i个天线端口的相移量;bN+1(n)表示第n次测量时测量端口的输出信号,M为测量次数,n=1,2,...,M;S104.由于天线端口到测量端口的传输系数sN+1,i和相应的天线端口初始激励ai是以乘积sN+1,i·ai的形式一起计算的,处理测量端口得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员:隆锐欧阳骏张舒楠
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:四川,51

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