[發明專利]一種測量雙極化智能天線業務波束的基準方向的方法

無效

• 申請號: 201010200121.2
• 申請日: 2010-06-13
• 公開（公告）號: CN101848045A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 莫益軍;傅韜;王芙蓉;冷琦;饒佳;徐利
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00
• 代理公司: 北京市德權律師事務所 11302
• 代理人: 周發軍

技術領域

本發明涉及移動通信領域，尤其涉及時分同步碼分多址（TD-SCDMA）系統所采用的雙極化4列8通道智能天線在外場測試條件下判定業務波束的基準方向的方法。

背景技術

智能天線是TD-SCDMA系統中采用的一項物理層關鍵技術，它采用空分多址(SDMA)技術，利用信號在傳輸方向上的差別，將同頻率或同時隙、同碼道的信號區分開來，最大限度地利用有限的信道資源。智能天線的核心是波束賦形算法和數字信號處理器，通過自適應算法實時產生天線陣列的權值，并利用波束形成網絡動態調整業務波束，使得主波束對準有用信號上行波達角（DOA）方向，旁瓣和零陷對準其他干擾用戶方向，達到增強有效信號、抑制干擾信號的目的。

在智能天線的外場測試過程中，業務波束的基準方向是測量移動終端的方位和業務波束的波達角的所必須的數據。傳統獲取業務的波束基準方向的方法是依靠工程師的經驗，利用簡單的目測方式，將智能天線陣列本身所指的方向作為業務波束的基準方向。然而，由于在智能天線工作之前，必須先對其進行陣列校準，環境、氣候等因素的不可預知性將導致陣元的幅度和相位在校準之后發生變化，通過目測獲得的業務波束的基準方向將與實際業務波束的基準方向之間存在偏差。此外，相比單極化智能天線陣列，雙極化智能天線陣列是由相互正交的極化方向的輻射單元組成，業務波束在不同的極化方向具有不同的傳播特性，這進一步提高了獲取業務波束的基準方向的難度。

TD-SCDMA系統采用時分同步技術，上下行信號的頻段相同，這使得根據上行接收信號的生成權值可直接應用于下行業務波束的賦形，為在外場環境下采用本發明測量智能天線業務波束的基準方向提供了條件。

發明內容

為了進一步測量TD-SCDMA系統中業務波束的DOA估計值精度，本發明提供了一種測量雙極化智能天線業務波束的基準方向的方法。

本發明測量雙極化智能天線業務波束的基準方向的方法，包括以下步驟：

第一步驟，配置待測雙極化智能天線系統的相關參數，使所述雙極化智能天線系統處于正常工作狀態；

第二步驟，以所述雙極化智能天線系統的天線陣列的地理位置為圓心，以一定距離為半徑，在圓弧上的選取N個均勻分布的測試點，獲取圓心和N個測試點的地理位置信息；

第三步驟，掃頻儀外接接收天線，使所述接收天線的極化方式與所述雙極化智能天線系統的某一極化方式相同；

第四步驟，在所述N個測試點中某一個點的物理位置上，使用所述述掃頻儀測量在一段時間內所述待測雙極化智能天線系統產生業務波束的平均功率強度，

第五步驟，與第四步驟同樣的方法測量在所有N個測試點上的所述待測雙極化智能天線系統產生業務波束的平均功率強度，

第六步驟，根據上述各測試點相對所述天線陣列的方位角，以及各測試點對應的平均功率強度，描繪第一極化方向波束幅度方向圖A；

第七步驟，替換該掃頻儀外接的接收天線，替換后所采用的天線的極化方式與所述雙極化智能天線系統的另一極化方式相同；重新按照第四步驟至第六步驟的方法，繪制第二極化方向波束幅度方向圖B；

第八步驟，將方向圖A和方向圖B中具有相同方位角的波束幅度點做合成計算，繪制合成波束幅度方向圖C；

第九步驟，獲得方向圖C中主波束的兩個半功率點對應的方位角，計算這兩個方位角的夾角的中線，該中線對應的方位角即為業務波束的基準方向。

優選的，所述第一步驟中的所述相關參數包括：接入頻點、接入時隙為3時隙、公共物理信道（PCCPCH）最大發射功率30dBm、業務信道單碼道發射功率-18~+1、小區負載為0、關閉內外環功率控制、校正參數、業務波束權值，其中業務波束權值為分別對應雙極化智能天線8個陣元的8個一組參數，該組參數賦予業務波束指向基準方向。

優選的，在所述第二步驟中，獲取的圓環上的N個點的地理位置信息為GPS位置信息。

優選的，在所述第三步驟中，掃頻儀外接的天線為單極化天線。

優選的，在所述第八步驟中，計算該兩個記錄的合成值時，首先把兩個記錄的單位從分貝毫瓦（dBm）的值轉化為瓦特（Watt）或者毫瓦（MilliWatt），然后把轉化單位后的兩個記錄值相加，然后把相加后的值的單位從瓦特或者毫瓦轉化為分貝毫瓦。

本方法提出了一種測量雙極化智能天線業務波束的基準方向的方法，克服了現有的依靠工程師目測和經驗確定基準方向的缺陷，為雙極化智能天線的外場測試中準確測量移動終端的方位和業務波束的波達角提供了有利條件。

附圖說明