用于校准天线阵列中的信道的系统技术方案

本公开的方面涉及用于校准天线阵列中的信道的系统。在某些方面，天线阵列可以基于从信道的传输路径的输出和/或接收路径的输出传输的公共信号来校准功率和/或相位检测器。在某些方面，天线阵列可以校准天线阵列芯片之间的接收和传输路径。的接收和传输路径。的接收和传输路径。

【技术实现步骤摘要】
用于校准天线阵列中的信道的系统


[0001]本公开涉及天线阵列和天线阵列的校准。

技术介绍

[0002]具有单个天线元件的天线通常会广播辐射图，该辐射图在球面波前的所有方向上均等地辐射。相控天线阵列通常是指天线元件的集合，这些天线元件用于将电磁能量聚焦在特定方向上，从而形成主波束。相控天线阵列在军事应用、移动技术、飞机雷达技术、汽车雷达、蜂窝电话和数据以及Wi
‑
Fi技术等众多不同应用中越来越频繁地使用。
[0003]相控天线阵列的各个天线元件可呈球形辐射，但会通过相长和相消干涉在特定方向上共同生成波前。在每个天线元件处传输的信号的相对相位可以固定或调整，从而使天线系统可以在不同方向上控制波前。相控天线阵列通常包括振荡器、多个天线元件、相位调节器或移位器、可变增益放大器、接收器和控制处理器。相控天线阵列系统使用相位调节器或移位器来控制由天线元件传输的信号的相位。天线元件的辐射方向图在特定方向上相长干涉，从而在称为主波束的方向上产生波前。相控阵可以实现增加的增益，并改善主光束方向的信噪比和噪声比。辐射方向图在除主光束方向以外的其他几个方向上具有破坏性干涉，并且会降低这些方向上的增益。
[0004]从天线元件发出的信号的幅度和相位会影响旁瓣电平，其中旁瓣是辐射方向图上不在主瓣方向上的瓣。通常，最好降低旁瓣电平，以使天线系统可以将来自辐射方向图的读数聚焦到特定的所需方向上。这样，元件之间的相对相位和幅度的精度分别确定了波束方向和旁瓣电平的精度。因此，用于收集天线元件的相移和幅度控制的精度对于实现相控阵很重要。

技术实现思路

[0005]权利要求书中描述的创新每个都有几个方面，没有任何一个方面单独负责期望的属性。在不限制权利要求的范围的情况下，现在将简要描述本公开的一些突出特征。
[0006]本公开的某些方面针对一种用于校准天线阵列中的信道的系统，其中所述信道被配置为执行波束成形操作，所述系统包括：功率分配器，被配置为分别将第一信号和第二信号传输到第一信道和第二信道；第一波束形成器集成电路，包括：两个或更多信道:第一信道，被配置为从所述功率分配器接收所述第一信号，在所述第一信道的传输路径内传播所述第一信号，并输出第一输出信号；和第二信道，被配置为从所述功率分配器接收所述第二信号，在所述第二信道的传输路径内传播所述第二信号，并输出第二输出信号；第一耦合器，被配置为将所述第一输出信号耦合到第一功率检测器；第二耦合器，被配置为将所述第二输出信号耦合到所述第一功率检测器；所述第一功率检测器被配置为接收耦合的第一和第二输出信号并分别输出第一和第二功率值，其中所述第一功率检测器被设置成与所述第一和第二耦合器等距；和数字信号处理器，被配置为基于所述第一和第二功率值来校准所述第一和第二信道相对于彼此的传输路径。
[0007]在某些方面，所述系统还包括第三耦合器，被配置为耦合所述第一信道的接收路径的第三输出信号；第四耦合器，被配置为耦合所述第二信道的接收路径的第四输出信号；和第二功率检测器，被配置为接收耦合的第三和第四输出信号并分别输出第三和第四功率值，其中所述第二功率检测器被布置为与所述第三和第四耦合器等距，其中所述数字信号处理器还被配置为基于所述第三和第四功率值校准所述第一和第二信道相对于彼此的接收路径。
[0008]在某些方面，所述系统还包括配置为将所述传输路径与所述第一信道的接收路径连接的第一开关和配置为将所述传输路径与所述第二信道的接收路径连接的第二开关。
[0009]在某些方面，所述第一耦合器还被配置为将耦合的第一输出信号传输到第一相位检测器；和所述第二耦合器还被配置为将耦合的第二输出信号传输到第一相位检测器，其中所述数字信号处理器还被配置为基于所述第一相位检测器检测到的相位值相对于彼此校准所述第一和第二信道的传输路径。
[0010]在某些方面，所述系统还包括：第三耦合器，被配置为耦合所述第二信道的传输路径的第三输出信号；第四耦合器，被配置为耦合第三信道的传输路径的第四输出信号；和第二功率检测器，被配置为接收耦合的第三和第四输出信号并分别输出第三和第四功率值，其中所述第二功率检测器被布置为与所述第三和第四耦合器等距，其中所述数字信号处理器还被配置为基于所述第一、第二、第三和第四功率值来相对于彼此校准所述第一、第二和第三信道的传输路径。
[0011]在某些方面，所述第一信道包括第一移相器和第一可变增益放大器，并且所述第二信道包括第二移相器和第二可变增益放大器。
[0012]在某些方面，所述系统还包括：第三耦合器，被配置为将所述第二输出信号耦合并且将耦合的第二输出信号传输到第二功率检测器；和第二功率检测器，被配置为分别接收耦合的第二输出信号并输出第三功率值，其中所述传输路径的输出被布置为与所述第一功率检测器和所述第二功率检测器等距，其中所述数字信号处理器还被配置为基于得到第二和第三功率值相对于彼此校准得到第一和第二功率检测器。
[0013]在某些方面，所述系统还包括：第二波束形成器集成电路，包括：第三信道，被配置为从所述功率分配器接收第三信号，在所述第三信道的传输路径内传播第三信号，并输出第三输出信号；和第三耦合器，被配置为将所述第三输出信号耦合并且将耦合的第三输出信号传输到第二功率检测器；和第二功率检测器，被配置为接收来自所述第三耦合器的耦合的第三输出信号和来自所述第二耦合器的耦合的第四输出信号，该第二耦合器被配置为分别耦合所述第一信道的传输路径的第一输出信号，并输出第三和第四功率值，其中所述第二功率检测器被布置为与所述第二和第三耦合器等距，其中所述数字信号处理器还被配置为基于所述第二和第三功率值来校准第一和第三信道相对于彼此的传输路径。
[0014]在某些方面，所述数字信号处理器还被配置为基于所述第二功率值与所述功率分配器的输入信号之间的差以及所述第三功率值与所述功率分配器的输入信号之间的差来校准所述第一和第三信道相对于彼此的传输路径。
[0015]在某些方面，所述数字信号处理器还被配置为基于所述第二功率值和所述第三功率值之间的差来校准所述第一和第三信道相对于彼此的传输路径。
[0016]在某些方面，所述功率分配器还被配置为将参考信号分为所述第一和第二信号。
[0017]在某些方面，校准传输路径包括：调整与所述第一信道的传输路径相对应的第一放大器，以匹配所述第二信道的传输路径的输出功率。
[0018]在某些方面，校准传输路径包括：调整与所述第一信道的传输路径相对应的第一移相器，以匹配所述第二信道的传输路径的相位。
[0019]本公开的某些方面针对一种用于校准天线阵列中的信道的系统，其中所述信道被配置为执行波束成形操作，所述系统包括：功率分配器，被配置为分别将第一信号和第二信号传输到第一信道和第二信道；波束形成器集成电路包括：两个或更多信道:第一信道，被配置为从所述功率分配器接收所述第一信号，在所述第一信道的传输路径内传播所述第一信号，并输出第一输出信号；和第二信道，被配置为从所述功率分配器接收所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于校准天线阵列中的信道的系统，其特征在于，所述信道被配置为执行波束成形操作，所述系统包括：功率分配器，被配置为分别将第一信号和第二信号传输到第一信道和第二信道；第一波束形成器集成电路，包括：两个或更多个信道，包括：第一信道，被配置为从所述功率分配器接收所述第一信号，在所述第一信道的传输路径内传播所述第一信号，并输出第一输出信号；和第二信道，被配置为从所述功率分配器接收所述第二信号，在所述第二信道的传输路径内传播所述第二信号，并输出第二输出信号；第一耦合器，被配置为将所述第一输出信号耦合到第一功率检测器；第二耦合器，被配置为将所述第二输出信号耦合到所述第一功率检测器；所述第一功率检测器被配置为接收耦合的第一输出信号和第二输出信号并分别输出第一功率值和第二功率值，其中，所述第一功率检测器被设置成与所述第一耦合器和第二耦合器等距；和数字信号处理器，被配置为基于所述第一功率值和第二功率值来校准所述第一信道和第二信道相对于彼此的传输路径。2.根据权利要求1所述的用于校准天线阵列中的信道的系统，其特征在于所述系统还包括：第三耦合器，被配置为耦合所述第一信道的接收路径的第三输出信号；第四耦合器，被配置为耦合所述第二信道的接收路径的第四输出信号；和第二功率检测器，被配置为接收耦合的第三输出信号和第四输出信号并分别输出第三功率值和第四功率值，其中所述第二功率检测器被布置为与所述第三耦合器和第四耦合器等距，其中所述数字信号处理器还被配置为基于所述第三功率值和第四功率值校准所述第一信道和第二信道相对于彼此的接收路径。3.根据权利要求2所述的用于校准天线阵列中的信道的系统，其特征在于所述系统还包括配置为将所述传输路径与所述第一信道的接收路径连接的第一开关和配置为将所述传输路径与所述第二信道的接收路径连接的第二开关。4.根据权利要求1所述的用于校准天线阵列中的信道的系统，其特征在于:所述第一耦合器还被配置为将耦合的第一输出信号传输到第一相位检测器；和所述第二耦合器还被配置为将耦合的第二输出信号传输到所述第一相位检测器，其中，所述数字信号处理器还被配置为基于所述第一相位检测器检测到的相位值相对于彼此校准所述第一信道和第二信道的传输路径。5.根据权利要求1所述的用于校准天线阵列中的信道的系统，其特征在于所述系统还包括：第三耦合器，被配置为耦合所述第二信道的传输路径的第三输出信号；第四耦合器，被配置为耦合第三信道的传输路径的第四输出信号；和第二功率检测器，被配置为接收耦合的第三输出信号和第四输出信号并分别输出第三功率值和第四功率值，其中所述第二功率检测器被布置为与所述第三耦合器和第四耦合器等距，其中所述数字信号处理器还被配置为基于所述第一功率值、第二功率值、第三功率值
和第四功率值来相对于彼此校准所述第一信道、第二信道和第三信道的传输路径。6.根据权利要求1所述的用于校准天线阵列中的信道的系统，其特征在于所述第一信道包括第一移相器和第一可变增益放大器，并且所述第二信道包括第二移相器和第二可变增益放大器。7.根据权利要求1所述的用于校准天线阵列中的信道的系统，其特征在于所述系统还包括:第三耦合器，被配置为将所述第二输出信号耦合并且将耦合的第二输出信号传输到第二功率检测器；和所述第二功...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：亚德诺半导体国际无限责任公司，
类型：新型
国别省市：