【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及具有用于相位和幅度校准的集成比较电路的双馈天线阵列。
技术介绍
由布置为阵列的多个辐射元件构成的天线用于必须以电子方式控制(steer)天线的辐射模式(辐射束)的许多应用。它们也用于如下应用,该应用通过针对给定接收信号测量每个天线元件之间的相对幅度(amplitude)和相位角获得信号来自的方向。对于这些类型的应用中的每一应用,必须知道每个元件之间的任何系统引入的相位和幅度偏移(offset)和误差,从而能够从接收信号测量结果去除这些偏移和误差并且在发送(transmit)信号产生中补偿这些偏移和误差。确定系统引入的相位和幅度偏移和误差的过程称为系统的校准。能够在实验室中或者在安装地点作为一次测量完成校准,或者校准可以是消除由温度、海拔、湿度等的环境影响导致的随时间的变化的定期过程。当需要定期校准时,通常提供定期校准作为系统自身的内置功能并且不需要外部支持。这个过程称为自校准。在存在极端环境变化以及在使用期间对系统的高度受限的访问的航空应用中,自校准很常见。空中防撞系统(Traffic Collision Avoidance System,TCAS)是一种这样的系统,该系统使用多元件天线在发送期间控制射束以及在接收期间确定信号到达的角度。典型TCAS系统使用4元件天线,其中每个元件具有专用信号馈入点。下面是关于如何校准4馈天线系统的简要描述。由于每个元件相互耦合到每一其它元件以及由于基于元件的物理间隔已知元件之间的电气距离,所以通过测量不同元件对之间的复传递函数(即,插入相位和幅度)并使用这些测量的结 ...
【技术保护点】
第一和第二发送元件的接收路径功能关联的幅度偏移和相位偏移。天线元件,第一和第二发送元件具有各自的发送路径和接收路径功能,TRP系统配置为:确定与第一和第二发送元件的发送路径功能关联的幅度偏移和相位偏移,以及基于在与第一和第二发送元件的发送路径功能关联的幅度偏移和相位偏移的确定期间获得的数据,确定与1. 一种双元件阵列天线系统,包括:第一天线元件(42)和第二天线元件(44);以及发送、接收和处理(TRP)系统(49),耦合到第一和第二天线元件,该TRP系统经单个第一发送元件耦合到第一天线元件,该TRP系统经单个第二发送元件耦合到第二
【技术特征摘要】
2010.07.28 US 12/8455621. 一种双元件阵列天线系统,包括:
第一天线元件(42)和第二天线元件(44);以及
发送、接收和处理(TRP)系统(49),耦合到第一和第二天线元件,该TRP系统经单个第一发送元件耦合到第一天线元件,该TRP系统经单个第二发送元件耦合到第二天线元件,第一和第二发送元件具有各自的发送路径和接收路径功能,TRP系统配置为:
确定与第一和第二发送元件的发送路径功能关联的幅度偏移和相位偏移,以及
基于在与第一和第二发送元件的发送路径功能关联的幅度偏移和相位偏移的确定期间获得的数据,确定与第一和第二发送元件的接收路径功能关联的幅度偏移和相位偏移。
2. 根据权利要求1所述的系统,其中所述TRP系统还配置为:
把至少一个第一校准信号发送给第一天线元件并且把至少一个第二校准信号发送给第二天线元件;
经第一和第二发送元件中的至少一个接收基于所述至少一个第一和第二校准信号的第一输出信号;
基于第一输出信号确定产生第一输出信号的零电压的第一和第二天线元件的第一幅度设置和第一相位设置;以及
基于第一幅度和相位设置确定与第一和第二发送元件的发送路径功能关联的幅度偏移和相位偏移,
其中:
所述至少一个第一校准信号处于第一频率、第一幅度和第一相位;以及
所述至少一个第二校准信号处于第一频率、不同于第一幅度的第二幅度和不同于第一相位的第二相位。
3. 根据权利要求2所述的系统,其中所述TRP系统还配置为:
向第一天线元件发送处于第一幅度设置和第一相位设置的第三校准信号;
从第二天线元件接收基于第三校准信号的第二输出信号;
向第二天线元件发送处于第一幅度设置和第一相位设置的第四校准信号;
从第一天线元件接收基于第四校准信号的第三输出信号;以及
基于第二和第三输出信号确定与第一和第二发送元件的接收路径功能关联的幅度偏移和相位偏移,
其中一次一个地发送第三和第四校准信号。
4. 根据权利要求2所述的系统,还包括耦合到第一和第二天线元件中的至少一个天线元件的第一电路,第一电路配置为产生第一输出信号,其中第一电路包括:
采样元件,配置为对基于所述至少一个第一校准信号并由第一天线元件产生的第一发送信号采样,并且对基于所述至少一个第二校准信号并由第二天线元件产生的第二发送信号采样;
组合元件,配置为把采样的第一和第二发送信号组合成复合RF信号;
转换器元件,配置为把所述复合信号转换成DC信号,其中所述第一输出信号包括该DC信号。
5. 根据权利要求2所述的系统,还包括耦合到第一和第二天线元件中的至少一个天线元件的第一电路,第一电路配置为产...
【专利技术属性】
技术研发人员:P费尔古森,M维尔特,E谢斯塔克,RC布兰道,P梅亚潘,JB琼斯,J赖利,
申请(专利权)人:P费尔古森,M维尔特,E谢斯塔克,RC布兰道,P梅亚潘,JB琼斯,J赖利,
类型:发明
国别省市:US
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