[發明專利]天線裝置及校正天線裝置的方法

有效

• 申請號: 201811564595.8
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN111193114B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 郭芳銚;姜哲揚;陳文江
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q23/00;H01Q1/24;H04B1/40
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 徐協成

本發明提供一種天線裝置及校正天線裝置的方法，所述方法包括：通過第一天線單元和第二天線單元來傳送或接收信號。通過探測器以自第一天線單元及第二天線單元接收信號或傳送信號至第一天線單元及第二天線單元，其中第一天線單元及第二天線單元分別與探測器相距第一距離。根據對應于第一距離的信號的差頻來校正第一天線單元及第二天線單元。

技術領域

本公開涉及一種天線裝置及校正天線裝置的方法。

背景技術

隨著科技的進步，使用毫米波(Millimeter Wave，簡稱mmWave)的無線通信技術依然存在一些技術困難。基本上，首先需要面對的問題在于，毫米波的傳播過程中可能遇到波能嚴重衰減。上述問題跟毫米波通信系統操作于高頻帶并使用相當大的帶寬進行通信有非常大的關聯。進一步來說，相較于現今普遍使用的第三代(3G)或第四代(4G)通信系統，毫米波通信系統使用相對高頻的頻段來進行通信。可以知道的是，接收器所接收到的電磁波能量強弱會與信號傳送距離的平方成反比并與電磁波信號的波長成正比，于是毫米波通信系統將會因為使用短波長的高頻信號而大幅增加信號能量衰減的幅度。并且，高頻信號的使用也將造成天線孔徑驟降，并可能導致毫米波通信系統中的傳送信號的信號能量遞減。因此，為了確保通信質量，毫米波通信系統中的收發器通常需要使用到多天線波束成形技術來改善信號能量衰減用以增益收發信號的效能。

多天線波束成形技術是在基站/使用者設備上設置包括多個天線單元的天線裝置(例如：主動式相位陣列天線(Active Phased Array Antenna))，藉由控制這些天線單元讓基站/使用者設備可產生具有指向性的波束。藉由天線裝置所達成的波束成形技術是影響毫米波無線通信系統的效能的關鍵因素之一。為了準確地調整波束的形狀和方向，在調整對應天線單元的振幅和相位前，用以饋入射頻信號至天線單元的路徑上的電性差異(Electrical Difference)需被校正。傳統上，可以使用近場探棒(Near-Field Probe)測量每一個天線單元的輻射功率密度以校正天線單元，亦或是竭盡式地(Exhaustively)測量每一天線單元在每一不同相位時的電壓以制作查找表，并通過查找表來校正各個天線單元。然而，傳統的校正方法存在許多缺點，例如，使用近場探棒的校正方法僅能在有限的場地(例如：合格的電子裝置校正實驗室)執行。另一方面，當天線單元總數過多時，使用查找表的校正方法將耗費大量的計算機運算量。

發明內容

為了更有效率地執行天線裝置的在線校正(On-Line Calibration)，本公開提供一種天線裝置及校正天線裝置的方法。

本公開提供一種天線裝置，包括天線陣列以及控制電路。天線陣列包括第一天線單元、第二天線單元以及探測器。第一天線單元以及第二天線單元用于傳送或接收信號。探測器用于自第一天線單元及第二天線單元接收信號或傳送信號至第一天線單元及第二天線單元，其中第一天線單元及第二天線單元分別與探測器相距第一距離。控制電路耦接天線陣列，并且根據對應于第一距離的信號的差頻來校正第一天線單元及第二天線單元。

本公開的提供一種校正天線裝置的方法，所述方法包括：通過第一天線單元和第二天線單元來傳送或接收信號。通過探測器以自第一天線單元及第二天線單元接收信號或傳送信號至第一天線單元及第二天線單元，其中第一天線單元及第二天線單元分別與探測器相距第一距離。根據對應于第一距離的信號的差頻來校正第一天線單元及第二天線單元。

基于上述，本公開的校正天線裝置的方法可以在具有背景信號噪聲的場地執行，并且不需測量每一天線單元在每一不同相位時的電壓以制作查找表，故該方法可節省大量的計算機運算量。

為讓本公開的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

附圖說明

圖1根據本公開的實施例繪示天線裝置的示意圖。

圖2根據本公開的實施例更進一步地繪示天線裝置的示意圖。