一種新型智能天線及實現方法

2023-07-08 07:38:06

專利名稱：一種新型智能天線及實現方法
技術領域：
本發明涉及移動通信技術領域，更確切地說是涉及第三代移動通信系統中的一種新型智能天線及實現方法。

背景技術：
在TD-SCDMA第三代移動通信(3G)系統中使用智能天線已經成為業界的共識，並已經規模應用。
一個典型的智能天線陣的示意圖見圖1一個8單元的環形智能天線和一個6單元的線形智能天線。它們均由多個安裝在同一平面上的天線單元、校準網絡及連接的射頻饋線接口組成。從頂視圖可見，這些天線單元以不超過半波長的距離整齊排列成一個園(左)或者一條直線(右)。以上兩種智能天線均已經商用，廣泛使用於第三代移動通信(TD-SCDMA)系統中，其設計及校準方法都已在很多專利中公開，在此不再重複。
在3G的長期演進計劃(LTE)和未來的第四代移動通信(4G)系統中均要求使用多天線技術，包括空間分集、智能天線和多入多出(MIMO)天線系統。但問題在於目前的認識是在使用空間分集和多入多出(MIMO)技術時要求組成天線陣的各天線單元距離較大，相互之間不相關，而智能天線技術中，又要求各天線單元之間的距離不超過最高工作頻率的半波長，相互相關。因而，目前還沒有一種天線系統的設計能解決此問題。為了同時使用上述天線技術，有人使用一個等間距天線單元分布的智能天線加上幾個距離較遠的天線單元組成MIMO天線來共同實現此多功能的多天線系統。也就是說，將兩種天線陣安裝在同一地方。即使這樣，還有使用靈活性，與基帶信號處理電路的配合等等問題。
現有技術的缺點的客觀評價(與本發明技術特點相對應) 上述目前主要使用的智能天線設計方法的主要缺點在於 1.要實現智能天線的多天線單元的天線陣必須保持各天線單元之間的距離相同，不能超過最高工作頻率的半波長，因而，必須設計製造為一個整體，不能根據某些工程現場要求任意安裝； 2.各天線單元距離較近，電波傳播相關性強，難以獲得空間分集增益； 3.智能天線和多入多出(MIMO)天線難以在同一天線陣中實現，這對3G後(如LTE)和4G移動通信的實施是一個很大的問題。
另外，在TD-SCDMA第三代移動通信(3G)系統中使用智能天線已經是業界的共識。而在3G的長期發展計劃(LTE，標準已經通過)和2008年開始考慮的第四代移動通信(4G)系統，更將廣泛使用諸如空間分集、智能天線及多入多出(MIMO)等多天線技術。眾所周知，在智能天線技術中，校準又是關鍵的一環。在中國專利ZL99111350.0、ZL01120547.4、專利申請02131218.4、專利申請02158623.3等中，已經對智能天線校準技術及實現方法有多個發明，並在現有系統中獲得應用。此校準方法如圖5所示，以具有4隻天線單元的天線陣為例，4隻天線單元101、102、103、104及校準網絡150(可能還有低噪聲放大器和功率放大器)均安裝在室外天線塔上。此校準網絡150在每個天線單元接口處於天線實現弱耦合151、152、153及154。然後，使用5條射頻電纜111、112、113、114及115與室內基站設備連接。其中，射頻電纜111、112、113及114分別連接至基站設備內的射頻收發信機131、132、133及134。而射頻電纜115則連接至校準用的射頻收發信機135。這些射頻收發信機再連接至基帶電路140。整個基站通過Iub接口160連接至網絡(RNC)。進行接收校準時，校準用的射頻收發信機135發射校準用的信號，其它射頻收發信機131、132、133及134處於接收狀態，記錄並計算各接收鏈路的接收信號的幅度。
上述目前主要使用的智能天線校準方法的主要缺點在於 4.必須使用校準網絡，造成天線陣的成本增加； 5.校準網絡的製造誤差是難以避免的，此製造誤差將導致校準誤差，使校準精度降低； 6.對每一種天線單元排列方法的智能天線必須設計與之對應的校準網絡； 7.不可能使用於天線單元任意排列的新型智能天線，沒有可能解決今後將智能天線和多入多出(MIMO)天線在同一天線陣中實現的目標，這對3G後(如LTE)和4G移動通信的實施是一個很大的問題。


發明內容
本發明的目的之一是提供一種可以按任意間距排列的新型智能天線。
為了達到上述目的，本發明採用如下技術方案一種新型智能天線的實現裝置，由多隻任意排列，任意間距的天線單元所組成的天線陣用作智能天線的系統裝置，其中天線單元直接通過射頻電纜連接至多只射頻收發信機，所述多隻射頻收發信機的數字接收端連接至基帶處理器的接收處理單元；所述多隻射頻收發信機的數字發射端連接至基帶處理器的發射處理單元，基帶處理器的收發控制單元通過控制總線控制此多隻射頻接收機和射頻發射機的開啟、關斷，接收、發射增益，發射功率電平以及獲得監測告警信息，所述射頻收發信機其接收端加上模擬至數字轉換器將接收到的模擬中頻信號轉換為高速數位訊號，下變頻將各個載波分開並分別進行數字濾波，形成各個載波的數字接收信號，待發射的各個載波的數位訊號進行上變頻和數字濾波，再通過數字至模擬轉換器形成模擬中頻信號送至模擬發射機的發射端。
本發明的目的之二是提供一種可以實現按任意間距排列的新型智能天線的方法。
為了達到上述目的，本發明採用如下技術方案所述新型智能天線的各個天線單元按任意間距排列構成天線陣，所述天線陣工作為智能天線或分集天線或者多入多出天線，所述天線陣的全部或者部分單元在工作於智能天線模式下，所述新型智能天線實時進行接收波束和發射波束賦形，並獲得空間分集的增益；或將所述天線陣分為幾組，在實現智能天線的同時工作於MIMO模式。
所述一個任意排列的天線陣同時工作於智能天線、空間分集天線和MIMO天線狀態，不需要校準網絡及附屬的校準射頻收發信機。
所述天線陣元的相對位置是任意的，當工作於數字通信系統時，其最大橫向尺寸所造成的電波傳播時延不超過一個碼片寬度的1/8，當天線橫向尺寸更大或者數據傳輸速率更高，則對此傳輸造成的時延進行校準。
所述接收波形束賦形是將所述所有接收信號按需要方式合成，按最大接收信號功率合成。
所述實現發射波束賦形是對每一鏈路的發射信號加上一個相位移，其值為該鏈路接收信號的相位(θi)加上該鏈路的校準係數(βi)。
所述任意位置和任意間距的天線陣覆蓋整個小區或扇區的波束將由一隻天線單元實現。
所述接收時延校準是測量各個天線單元所接收到的，上行信號中已知的導行碼的到達時間。若第i鏈路的到達時間為τi，則以最晚(τj)到達的鏈路為基準，先到達的信號加上一個時延以補償此傳輸時延差， δi＝τj—τi i＝1，2，…，N 發射時延校準是根據前述接收時延校準所測量獲得的各個鏈路信號到達的時延差(δi)，各個鏈路均應當在其發射時隙先加上此時延(δi)，然後再進行前述發射波束賦形。
本發明提出一種新型智能天線以及實現方法組成智能天線的各個天線單元不需要按間距不超過半波長等距離排列而是按任意間距任意排列，可以控制使此多天線陣可以工作為智能天線、分集天線或者多入多出(MIMO)天線。此天線陣的全部或者部分單元可以在工作於智能天線模式下，此新型智能天線可以實時進行接收波束和發射波束賦形，並獲得空間分集的增益，也可以將此天線陣分為幾組，在實現智能天線的同時工作於MIMO模式。使用本發明的方法，使一個任意排列的天線陣同時可以工作於智能天線、空間分集天線和MIMO天線狀態，不需要校準網絡及附屬的能天線、空間分集天線和MIMO天線狀態，不需要校準網絡及附屬的校準射頻收發信機，降低了天線成本，每個天線單元任意排列，不產生較大的迎風面積，解決了工程安裝的困難。
本發明的目的之三是提供一種校準精度高，成本低的校準智能天線的方法。
為了達到上述目的，本發明採用如下技術方案一種校準智能天線的方法，分別從連接智能天線每單元的每個發射機發射一段已知的碼，同時在連接其它天線單元的接收機進行接收，並對接收到的信號進行計算，以完成對整個智能天線系統的校準。
所述對整個智能天線系統的校準時，從連接每個天線的發射機發出校準用已知的碼，連接其它天線的接收機進行接收，方法為，先由控制器(240)將射頻發射機(221)設置為發射狀態，射頻發射機(222、223、224)均關閉，射頻接收機(231)關閉而射頻接收機(232、233、234)設置為接收狀態，則當射頻發射機(221)發射已知校準碼時，射頻接收機(232、233、234)分別接收到信號(R21、R31、R41)並記錄在控制器(240)中。再由控制器(240)順序分別將射頻發射機(222、223、224)設置為發射狀態，重複上述過程。這樣就完成了校準測試。
所述校準碼以單位電平發射，而每通道的發射傳輸係數為t，接收傳輸係數為r，天線單元間的耦合係數為C，則上述校準測試獲得的 Rij＝ricjitj (1) 由於天線單元之間的耦合係數是互易的，即 cij＝cji (2) 我們可以消去C，而得到校準結果每鏈路接收和發射傳輸係數之比與參考鏈路的接收和發射傳輸係數之比之間的關係 ri/ti＝Ri1r1/R1it1 i＝2，3，4 (3) 同時，還有其它Rij的測試數據和式(1)中可以獲得的其它表示式可以作為式(3)結果的校驗。在此校準結果中，最重要的是其相位關係，以 ri/ti＝|ri/ti|ejβi我 則βi＝(ηi-ζi)-(η1-ζ1) (4) 式(4)中，ηi與ζi為第i鏈路接收傳輸係數ri和發射傳輸係數ti的相位，校準結果為智能天線每射頻鏈路接收和發射傳輸係數之比與參考射頻鏈路的接收和發射傳輸係數之比之間的關係。
所述智能天線校準方法同樣使用於其它數量天線陣的校準。
本發明校準方法基於「一種新型智能天線及實現方法和裝置」中考慮的，天線單元任意排列的，工作於時分雙工(TDD)系統的智能天線的校準方法。本發明的方法僅僅分別從連接智能天線每單元的每個發射機發射一段已知的碼(數據)，同時在連接其它天線單元的接收機進行接收，並對接收到的信號進行計算，以完成對整個智能天線系統的校準。使用本發明的方法，不需要使用與中國專利ZL99111250.0和中國專利ZL01120547.4類似的校準網絡，並且，測試所得到的數據還可以互相校驗，以保證校準測試的準確性。



圖1是目前使用的智能天線的示意圖； 圖2是本發明新型智能天線的示意圖； 圖3是實現本發明新型智能天線的實施例； 圖4是本發明新型智能天線收發波束賦形示意圖； 圖5是目前使用的智能天線校準方法的示意圖； 圖6是本發明中新型智能天線校準方法示意圖。

具體實施例方式 本發明將通過如下圖描述的一個TDD(如TD-SCDMA)系統無線基站使用的智能天線系統為實施例來予以詳細說明。
圖2示本發明的一個由N只任意排列，任意間距的天線單元所組成的天線陣的側視圖和頂視圖。在陸地移動通信使用環境下，只考慮在水平面的接收和發射波束，故只考慮在水平面的天線排列。此天線陣工作於時分多址(TDD)移動通信系統，即每隻天線單元在不同的時間進行接收和發射。對工作於頻分多址(FDD)移動通信系統， 則需要兩個天線陣工作於不同頻率分別進行接收和發射。但不論時分或者頻分系統，其工作原理是相同的，故本專利以時分雙工系統為例來說明。由此圖可見，天線陣元的相對位置是任意的，當工作於數字通信系統時，其最大橫向尺寸(寬度或者深度)所造成的電波傳播時延最好不超過一個碼片寬度的1/8。例如，對TD-SCDMA系統，碼片速率為1.28Mcps，1/8碼片的傳輸時延為大約100ns，相應的天線陣最大橫向尺寸為30米。當天線橫向尺寸更大或者數據傳輸速率更高，則必須考慮對此傳輸造成的時延進行校準。
圖3示本發明的一個由N只任意排列，任意間距的天線單元所組成的天線陣用作智能天線的系統裝置。圖中，N(N>1)只天線單元201、202、203，…，20i，…，20N直接通過射頻電纜211、212、213，…，21i，…，21N連接至N只射頻收發信機221、222、223，…，22i，…，22N。此N只射頻收發信機的數字接收端231、232、233，…，23i，…，23N連接至基帶處理器250的接收處理單元251；此N只射頻收發信機的數字發射端241、242、243，…，24i，…，24N連接至基帶處理器250的發射處理單元252。基帶處理器250的收發控制單元253通過控制總線251、252、253，…，25i，…，25N控制此N只射頻接收機和射頻發射機的開啟、關斷，接收、發射增益，發射功率電平以及獲得監測告警信息。上述射頻收發信機221、222、223，…，22i，…，22N可以為傳統的射頻收發信機，其接收端加上模擬至數字轉換器(ADC)將接收到的模擬中頻信號轉換為高速數位訊號，下變頻將各個載波分開並分別進行數字濾波，形成各個載波的數字接收信號；待發射的各個載波的數位訊號進行上變頻和數字濾波，再通過數字至模擬轉換器(DAC)形成模擬中頻信號送至模擬發射機的發射端。
本發明的智能天線的波束賦形方法包括智能天線校準，接收波束賦形，發射波束賦形和小區(扇區)覆蓋波束的形成。
通過圖4來詳細說明如下 ●智能天線校準 本發明校準方法為分別從連接新型智能天線每單元的每個發射機發射一段已知的碼，同時在連接其它天線單元的接收機進行接收，並對接收到的信號進行計算，以完成對整個智能天線系統的校準。
圖6中，4隻任意排列的天線單元201、202、203及204直接通過射頻電纜211、212、213及214連接至4隻射頻發射機221、222、223及224和4隻射頻接收機231、232、233及234。控制器240控制上述射頻發射機和射頻接收機機的工作狀態並對接收數據進行處理，並通過接口電路250及傳輸媒介與基站的室內系統連接完成信號的傳輸。控制器240可以採用現有模塊或由現有元器件構成。
本發明的校準方法將基於圖6的系統結構予以詳細說明。針對此智能天線系統，在校準時，順序從圖6中連接每個天線的發射機發出校準用已知的碼(信號)而連接其它天線的接收機進行接收。例如，先由控制器240將射頻發射機221設置為發射狀態，射頻發射機222、223及224均關閉，射頻接收機231關閉而射頻接收機232、233及234設置為接收狀態，則當射頻發射機221發射已知校準碼時，射頻接收機232、233及234分別接收到信號R21、R31及R41並記錄在控制器240中。然後由控制器240將射頻發射機222設置為發射狀態，射頻發射機221、223及224均關閉，射頻接收機232關閉而射頻接收機231、233及234設置為接收狀態，則當射頻發射機222發射已知校準碼時，射頻接收機231、233及234分別接收到信號R12、R32及R42並記錄在控制器240中。再由控制器240將射頻發射機223設置為發射狀態，射頻發射機221、222及224均關閉，射頻接收機233關閉而射頻接收機231、232及234設置為接收狀態，則當射頻發射機223發射已知校準碼時，射頻接收機231、232及234分別接收到信號R13、R23及R43並記錄在控制器240中。最後由控制器240將射頻發射機224設置為發射狀態，射頻發射機221、222及223均關閉，射頻接收機234關閉而射頻接收機231、232及233設置為接收狀態，則當射頻發射機224發射已知校準碼時，射頻接收機231、232及233分別接收到信號R14、R24及R34並記錄在控制器240中，這樣就完成了校準測試。
根據上述校準測試數據，可以通過相對關係的計算，計算出相對於任何一個通路的相對數據，通過比較可進行相互間的校驗。
作為一個例子，參考圖5，設通道1(即天線201、短射頻電纜211和收發信機221/231所形成的通道)為參考，校準碼以單位電平發射，而每通道的發射傳輸係數為t，接收傳輸係數為r，天線單元間的耦合係數為C，則上述校準測試獲得的 Rij＝ricjitj (1) 由於天線單元之間的耦合係數是互易的，即 cij＝cji (2) 我們可以消去C，而得到校準結果每鏈路接收和發射傳輸係數之比與參考鏈路的接收和發射傳輸係數之比之間的關係 ri/ti＝Ri1r1/R1it1 i＝2，3，4 (3) 同時，還有其它Rij的測試數據和式(1)中可以獲得的其它表示式可以作為式(3)結果的校驗。在此校準結果中，最重要的是其相位關係，以 ri/ti＝|ri/ti|ejβi我 則βi＝(ηi-ζi)-(η1-ζ1) (4) 式(4)中，ηi與ζi為第i鏈路接收傳輸係數ri和發射傳輸係數ti的相位。
本例示4天線陣的校準方法，同樣可以使用於其它數量天線陣的校準。本發明的校準方法在適當修改後，也可以使用於頻分雙工系統中智能天線的校準。
●接收波束賦形 接收波束賦形是通過測量各接收鏈路接收到的信號幅度和相位，並以需要的方式對各鏈路接收信號合成而實現。如圖4所示，圖4和圖3基本相同，只是天線陣是用頂視圖來表示。對來自一個用戶終端的上行信號，其來波以一個角度射向此天線陣，由於傳播路徑不同，在各天線單元的反應在相位和幅度都不同，設第i個天線單元接收到的信號為Ai Ai＝aiejαi (1) 設第i條接收鏈路從天線(包括饋線41i和射頻收發信機42i)至接口端43i的傳輸係數為 Di＝diejηi (2) 設第i條發射鏈路(包括饋線41i和射頻收發信機42i)從接口端44i至天線的傳輸係數為 Ti＝tiejζi (3) 則基帶處理器從第i條接收鏈路獲得的接收信號為 Ri＝riejθi (4) 顯然， ri＝aidi θi＝αi+ηi(5) 接收波形束賦形就是將上述所有接收信號按需要方式合成，最常用的是按最大接收信號功率合成。因為上述式(5)中所接收到的幅度ri和相位θi都是可以測量獲得的。只要在每條鏈路中補償其相位θi就可以實現。
當此天線陣的橫向尺寸所造成的電波傳播時延超過一個碼片寬度的1/8時，就必須在進行前述接收波束賦形前先對此電波傳輸時延進行校準。其校準方法是測量各個天線單元所接收到的，上行信號中已知的導行碼(例如TD-SCDMA系統中的中間碼(Midamble))的到達時間。若第i鏈路的到達時間為τi，則以最晚(即τi最大)到達的鏈路為基準，先到達的信號加上一個時延以補償此傳輸時延差。例如，對圖4所述的上行信號，第j鏈路的到達時間最晚，則第i鏈路就必須加上時延補償值 δi＝τj—τi i＝1，2，…，N (6) ●發射波束賦形 發射波束賦性的目標是產生一個對準發射目標的波束。如圖4所示，在無線基站接收到來自一個用戶終端的信號後，在發射時隙，組成智能天線的各個天線單元將以基本相同的發射功率電平向此終端發射下行信號，發射波束賦性就是使各個天線單元所發射的信號對此終端聚焦。為此，必須實現此合成波束的波陣面和上行信號的波陣面平行，即每天線單元發射信號的相位必須滿足 γi+ζi+αi＝const(7) 式中，γi是上行波束賦性所需要的相位移； ζi是式(3)中定義的發射鏈路的傳輸相位移； αi是式(1)中表示的接收信號的相位。
由式(5)，並令 cosnt＝ζ1-η1 這裡，我們以第1個天線單元為參考(也可以以任意一個天線單元為參考)，則可以獲得上行波束賦性所需要的相位移 γi＝βi+θi (8) 式中βi＝ζ1-η1-ζi+ηi(9) 為對第i條鏈路的校準係數，由前述校準過程獲得。實現發射波束賦形就是對每一鏈路的發射信號加上一個相位移，其值為該鏈路接收信號的相位θi加上該鏈路的校準係數βi。
當此天線陣的橫向尺寸所造成的電波傳播時延超過一個碼片寬度的1/8時，就必須在進行前述發射波束賦形前先對此電波傳輸時延進行校準。其校準方法是根據前述接收時延校準所測量獲得的各個鏈路信號到達的時延差δi(式(6))，各個鏈路均應當在其發射時隙先加上此時延δi，然後再進行前述發射波束賦形。
●小區(扇區)覆蓋波束的形成 對移動通信系統，無線基站必須發射如廣播、尋呼等覆蓋整個小區(扇區)的波束。對本發明的任意位置和任意間距的天線陣是不可能合成此波束的，使用本發明任意位置和任意間距的天線陣時覆蓋整個小區(扇區)的波束將由一隻天線單元實現，對TD-SCDMA系統，在發射此覆蓋整個小區(扇區)的波束時僅此天線單元發射而其它天線單元不發射信號。此發射天線的發射電平應當比作為智能通訊天線發射定向波束時的發射電平高，具體的發射電平由工程設計確定。
權利要求
1.一種新型智能天線，其特徵在於由多隻任意排列，任意間距的天線單元組成天線陣，其中天線單元直接通過射頻電纜連接至多只射頻收發信機，所述多隻射頻收發信機的數字接收端連接至基帶處理器的接收處理單元；所述多隻射頻收發信機的數字發射端連接至基帶處理器的發射處理單元，基帶處理器的收發控制單元通過控制總線控制此多隻射頻接收機和射頻發射機的開啟、關斷，接收、發射增益，發射功率電平以及獲得監測告警信息，所述射頻收發信機其接收端加上模擬至數字轉換器將接收到的模擬中頻信號轉換為高速數位訊號，下變頻將各個載波分開並分別進行數字濾波，形成各個載波的數字接收信號，待發射的各個載波的數位訊號進行上變頻和數字濾波，再通過數字至模擬轉換器形成模擬中頻信號送至模擬發射機的發射端。
2.一種新型智能天線的實現方法，其特徵在於所述新型智能天線的各個天線單元按任意間距排列構成天線陣，所述天線陣工作為智能天線或分集天線或者多入多出天線，所述天線陣的全部或者部分單元在工作於智能天線模式下，所述新型智能天線實時進行接收波束和發射波束賦形，並獲得空間分集的增益；或將所述天線陣分為幾組，在實現智能天線的同時工作於MIMO模式。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於所述一個任意排列的天線陣同時工作於智能天線、空間分集天線和MIMO天線狀態，不需要校準網絡及附屬的校準射頻收發信機。
4.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於所述天線陣元的相對位置是任意的，當工作於數字通信系統時，其最大橫向尺寸所造成的電波傳播時延不超過一個碼片寬度的1/8，當天線橫向尺寸更大或者數據傳輸速率更高，則對此傳輸造成的時延進行校準。
5.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於所述接收波形束賦形是將所述所有接收信號按需要方式合成，按最大接收信號功率合成。
6.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於所述實現發射波束賦形是對每一鏈路的發射信號加上一個相位移，其值為該鏈路接收信號的相位(θi)加上該鏈路的校準係數(βi)。
7.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於所述任意位置和任意間距的天線陣覆蓋整個小區或扇區的波束將由一隻天線單元實現。
8.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於所述接收時延校準是測量各個天線單元所接收到的，上行信號中已知的導行碼的到達時間。若第i鏈路的到達時間為τi，則以最晚(τj)到達的鏈路為基準，先到達的信號加上一個時延以補償此傳輸時延差，
δi＝Tj—Tii＝1，2，…，N
發射時延校準是根據前述接收時延校準所測量獲得的各個鏈路信號到達的時延差(δi)，各個鏈路均應當在其發射時隙先加上此時延(δi)，然後再進行前述發射波束賦形。
9.一種校準智能天線的方法，其特徵在於分別從連接新型智能天線每單元的每個發射機發射一段已知的碼，同時在連接其它天線單元的接收機進行接收，並對接收到的信號進行計算，以完成對整個智能天線系統的校準。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於所述對整個智能天線系統的校準時，從連接每個天線的發射機發出校準用已知的碼，連接其它天線的接收機進行接收，方法為，先由控制器(240)將射頻發射機(221)設置為發射狀態，射頻發射機(222、223、224)均關閉，射頻接收機(231)關閉而射頻接收機(232、233、234)設置為接收狀態，則當射頻發射機(221)發射已知校準碼時，射頻接收機(232、233、234)分別接收到信號(R21、R31、R41)並記錄在控制器(240)中。再由控制器(240)順序分別將射頻發射機(222、223、224)設置為發射狀態，重複上述過程，這樣就完成了校準測試。
11.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述校準碼以單位電平發射，而每通道的發射傳輸係數為t，接收傳輸係數為r，天線單元間的耦合係數為C，則上述校準測試獲得的
Rij＝ricjitj (1)
由於天線單元之間的耦合係數是互易的，即
cij＝cji (2)
消去C，而得到校準結果每鏈路接收和發射傳輸係數之比與參考鏈路的接收和發射傳輸係數之比之間的關係
ri/ti＝Ri1r1/R1it1 i＝2，3，4 (3)
同時，還有其它Rij的測試數據和式(1)中可以獲得的其它表示式作為式(3)結果的校驗，在此校準結果中，最重要的是其相位關係，以
ri/ti＝|ri/ti|ejβi我
則βi＝(ηi-ζi)-(η1-ζ1) (4)
式(4)中，ηi與ζi為第i鏈路接收傳輸係數ri和發射傳輸係數ti的相位，校準結果為智能天線每射頻鏈路接收和發射傳輸係數之比與參考射頻鏈路的接收和發射傳輸係數之比之間的關係。
12.根據權利要求1所述的方法，其特徵在所述智能天線校準方法同樣使用於其它數量天線陣的校準。
全文摘要
本發明提出一種新型智能天線及實現方法組成智能天線的各個天線單元不需要按間距不超過半波長等距離排列而是按任意間距任意排列，接收波束的賦形是通過測量各接收鏈路接收到的信號幅度和相位，並以需要的方式對各鏈路接收信號合成而實現的。發射波束賦形就是使各個天線單元所發射的信號對此終端聚焦。用軟體控制使此多天線陣可以工作為智能天線、分集天線或者多入多出(MIMO)天線。新型智能天線無需設專用校準用收發信機及專用校準鏈路。為3G、3G後及4G移動通信網中無線基站提供了多功能的多天線系統實現方法。
文檔編號H04B17/00GK101546868SQ200810045060
公開日2009年9月30日 申請日期2008年3月27日 優先權日2008年3月27日
發明者睿 李 申請人:芯通科技(成都)有限公司