[發(fā)明專利]數(shù)字控制移相器和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880089802.0
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN111742504B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設計）人: J·哈利沃里
• 申請（專利權）人: 諾基亞通信公司
• 主分類號: H04B17/12
• 分類號: H04B17/12;H01Q3/26;H01Q3/38;H01P1/185;H01P5/18
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 馬明月

提供了一種用于天線的數(shù)字控制移相器(14)。移相器(14)包括耦合器(20)以及耦合到所述耦合器的相對端的第一數(shù)字可調諧電容電路系統(tǒng)和第二數(shù)字可調諧電容電路系統(tǒng)(32)，該耦合器(20)在輸入端口與輸出端口(16，18)之間延伸。第一數(shù)字可調諧電容電路系統(tǒng)和第二數(shù)字可調諧電容電路系統(tǒng)(32)中的每一個包括數(shù)字可調諧電容(34)。移相器(14)還包括控制電路系統(tǒng)(42)，該控制電路系統(tǒng)(42)包括至少一個處理器和至少一個存儲器，該至少一個存儲器包括計算機程序代碼。至少一個存儲器和計算機程序代碼被配置為在由至少一個處理器執(zhí)行時使控制電路系統(tǒng)改變第一數(shù)字可調諧電容電路系統(tǒng)和第二數(shù)字可調諧電容電路系統(tǒng)中的至少一個數(shù)字可調諧電容電路系統(tǒng)的數(shù)字可調諧電容的電容，以便修改由移相器提供的相移。還提供了用于控制由移相器提供的相移的控制電路系統(tǒng)和方法。

技術領域

示例實施例總體上涉及一種數(shù)字控制移相器、控制電路系統(tǒng)和相關聯(lián)的方法，并且更具體地涉及一種用于允許對由移相器提供的相移進行選擇性修改的數(shù)字控制移相器、控制電路系統(tǒng)和相關聯(lián)的方法。

背景技術

為了改變輻射方向圖案的主瓣的方向，在很多應用中采用天線的波束控制。例如，采用波束控制的天線由無線電系統(tǒng)利用，該無線電系統(tǒng)包括部署在移動電話應用中的那些系統(tǒng)，諸如支持基站與其他網絡設備和用戶設備之間的通信的天線。在這方面，在無線電系統(tǒng)中支持射頻(RF)通信的天線可以是包括多個天線元件的相控陣天線。驅動各種天線元件的RF信號的相對相位可以被控制以便有效地操縱相控陣天線的輻射方向圖案的主波束的方向。

為了操縱天線，天線可以包括移相器或與移相器相關聯(lián)。對于相控陣天線，該天線包括多個移相器，其中一個移相器與每個天線元件相關聯(lián)。天線的性能取決于操縱主瓣的精度，諸如移相器操縱相應天線元件的精度。在這方面，相控陣天線的輻射圖案的質量是相控陣天線的單獨天線元件的精確定相的結果。

要由移相器提供的相移可以基于要根據其制造天線的規(guī)定和預期的天線性能來預定義。但是，在天線的各種組件的制造期間的變化(包括金屬跡線的厚度、印刷電路板的厚度、和/或構成天線的材料的質量和成分的變化、天線的各種組件的大小等)可能會導致天線的性能至少與預期的天線性能稍微偏離。這樣，可以校準移相器以便提供預定義的相移，以便即使天線的制造可能已經稍微偏離規(guī)定，天線也可以繼續(xù)提供期望的波束控制。移相器的校準可以在天線的制造期間或之后立即執(zhí)行，或者在天線的初始安裝期間中執(zhí)行。

移相器的校準可能需要對天線進行廣泛的測試，因此可能很耗時。對于具有多個天線元件和多個移相器的相控陣天線，其中一個移相器與每個天線元件相關聯(lián)，由于每個移相器必須單獨地校準，因此校準過程可能會更廣泛。對于雙極化天線，天線陣列的移相器校準所需要的時間進一步增加，在雙極化天線中每個天線元件與兩個移相器相關聯(lián)，每個極化一個移相器。這樣，確保天線按預期執(zhí)行所需要的天線陣列移相器的校準可能比期望的耗時更多。

發(fā)明內容

根據示例實施例，提供了一種數(shù)字控制移相器、控制電路系統(tǒng)和方法，以便促進移相器的校準。在這方面，示例實施例的數(shù)字控制移相器、控制電路系統(tǒng)和方法允許控制或修改由移相器提供的相移，使得能夠以期望的方式來對天線進行波束控制。然而，示例實施例的數(shù)字控制移相器、控制電路系統(tǒng)和方法以自動且高效的方式執(zhí)行校準，其中校準過程由至少一個存儲器存儲并且由與移相器交互的控制電路系統(tǒng)的至少一個處理器執(zhí)行的計算機程序代碼的執(zhí)行來驅動。因此，即使在天線包括多個天線元件和對應的多個移相器的情況下，也可以以高效且可靠的方式單獨校準多個移相器，使得適應制造過程中的變化，同時改善天線提供的最終性能和波束控制。