CN113243091B - 天线阵列的自动校准的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及天线阵列的自动校准的设备和方法。该设备包括:无线电天线阵列;以及切换装置,该切换装置被作为断开装置放置在天线与关联接收信道之间,该切换装置包括:所谓运行的第一操作模式,其中,各个输入接口然后直接连接至不同的输出接口,以连接各个天线与至少该天线的关联接收信道;以及所谓校准的第二操作模式,其中,与预定天线对应的输入接口然后连接至所有输出接口,以将来自预定天线的电信号传输至所有接收信道,该设备适于实现在切换装置处于第二操作模式时对接收信道进行自动校准的方法。

Description

天线阵列的自动校准的设备和方法
技术领域
本发明涉及进行时空(spatiotemporal)处理的天线阵列技术领域。本发明更具体地涉及进行时空处理的天线阵列的自动校准方法。
背景技术
天线阵列是包括多个截然不同的无线电天线的装置,这些无线电天线是以预定方式彼此相对定位的。天线阵列可以用来接收无线电信号,各个天线接收具有特定于该天线的位置的相位差和/或衰减的无线电信号,并且将该无线电信号转换成电信号。来自天线阵列的所述多个电信号被传输至适于组合这些电信号的电子装置。然后可以实现所谓的“波束形成(beam formation)”技术(或者也被称为“空间滤波(spatial filtering)”、“信道形成(channel formation)”或“波束成形(beamforming)”),以便在一个或更多个方向上对天线阵列的辐射图进行修改。因此,可以将天线阵列沿一个或更多个无线电来源的方向的增益进行高度衰减(一种被称为“调零(nulling)”的技术)和/或将天线阵列沿其它无线电信号来源的方向的增益进行增加(一种被称为“波束成形”或“波束控制(beammastering)”的技术)。
尽管天线阵列依靠波束成形技术可以提供优于隔离天线的性能,然而,该天线阵列确实需要针对增益和相位进行校准,以便最佳地发挥作用。
将一组组件与天线阵列中的各个天线关联,该组组件将来自天线的电信号传输至电子装置,该电子装置对来自所述多个天线的电信号进行组合(下文中被称为处理单元)。这组组件可以包括滤波器、放大器、衰减器、混频器或者对电信号进行处理的任何其它电子组件。这组组件被称为接收信道。因此,各个天线经由关联接收信道连接至对电信号进行组合的电子装置或者处理单元。传输信道的各个组件可以特别分散,例如由于从一个组件到另一组件的特性变化或者由于根据组件的使用温度的变化。尽管一切都是必需的,但是各个接收信道的增益和/或相位差特性仍要尽可能地接近,以便使波束成形技术的处理单元的实现最优化。
图1例示了对天线阵列进行校准的这个问题的第一种已知解决方案。图1示意性地例示了根据第一已知实施方式的对包括天线阵列的设备进行校准的功能解决方案。天线阵列在此包括三个天线101、102以及103,该解决方案适用于任何其它不同数量的所用天线。将天线101经由接收信道110连接至处理单元120,并且相应地将天线102或103分别经由接收信道111或112连接至处理单元120。借助于适于发射所谓的参考无线电信号的无线电信号来源150(被称为参考源150)来完成校准。参考源150是以距离“d”设置在包括天线阵列的设备外部的,该距离“d”足够大,以使来自参考源150的无线电信号能够在天线阵列处被认为是远场。换句话说,天线阵列必须相对于参考源处于被称为“Fraunhofer区”的区域中,即,其离开的距离大于所使用的参考无线电信号的几个波长的等效距离。该参考源150是从天线阵列以角度“θ”看到的。第一种解决方案要求在校准期间使距离“d”和角度“θ”保持恒定,而如果包括天线阵列的设备处于移动中,这就可能是个问题。该参考无线电信号通过各个天线接收、经由各个接收信道进行传输以及被测量单元130捕获到,该测量单元130可能能够被集成在处理单元120中。测量单元130适于对所捕获的各个电信号之间的增益和/或相位的差异进行测量。测量单元130可以将测量的结果提供给补偿装置140,该补偿装置140适于对各个接收信道110、111以及112的增益和/或相位进行修改,以便补偿根据看到参考源150的角度“θ”测量出的增益和/或相位的差异。
该第一种解决方案(被称为“辐射模式(in radiated mode)”)具有以下缺点:
-对外部参考源的依赖,尤其是对于移动中的包括天线阵列的设备,使校准的执行变复杂,
-参考源150必须相对于天线阵列以角度“θ”放置,该角度在校准阶段期间必须是已知的和/或可测量的并且是固定的,而这又可能是复杂的,
-参考源150必须以距设备一定的距离“d”来放置,以便保证来自处于远场的参考源150的发射,在校准阶段期间必须再次固定该距离。
最后,该第一种校准解决方案在操作上非常有受约束。
图2例示了第二种解决方案。通过使用内部参考源160而不是外部参考源150,而使第二种解决方案与第一解决方案区分开。换句话说,将参考源160放置在包括天线阵列的设备中。将由参考源160发射的参考无线电信号例如借助于无线电耦合器171、172和173来注入各个接收信道110、111和113中。采用与第一种解决方案类似的方式,测量单元(未示出)和补偿装置(未示出)使得能够对从参考信道输出的增益和/或相位的差异进行测量并对该增益和相位进行补偿。
该第二种解决方案(被称为“传导模式(in conducted mode)”)具有以下缺点:
-在校准阶段期间未考虑天线101、102和103,参考信号是在各个天线的输出端注入的,
-无线电耦合器171、172和173本身可能会在接收信道的输入端引入增益和/或相位差,
-在运行条件下无法执行校准阶段,这是因为参考信号干扰了处理单元所执行的处理。
因此,必需提出一种允许对包括天线阵列的设备进行校准的解决方案,这种校准必须:
-考虑到构成从各个天线直到处理单元的接收链的最大数量的部件,
-面对参考信号中的错误(例如,外部参考源的有错误的布局或位移)要尽可能的稳健,
-保证包括天线阵列的设备进行校准的自主性,能够在可能降级的运行条件下执行该校准。
发明内容
本发明涉及一种设备,该设备包括无线电天线阵列,各个天线经由至少一个关联接收信道连接至适于实现波束成形技术的处理单元,该设备包括切换装置,该切换装置被作为断开装置(cutoff)放置在天线与关联接收信道之间,该切换装置包括:
-与天线数量相同的输入接口,各个输入接口允许天线的连接,
-与接收信道数量相同的输出接口,各个输出接口允许接收信道的连接,
该切换装置包括两种操作模式:
-所谓运行的第一操作模式(so-called operational operating mode),各个输入接口然后直接连接至不同的输出接口,以便连接各个天线与至少该天线的关联接收信道,
-所谓校准的第二操作模式(so-called calibration operating mode),与预定天线对应的输入接口然后连接至所有输出接口,以便将来自预定天线的电信号传输至所有接收信道,
该设备适于实现在切换装置处于第二操作模式时对接收信道进行校准的方法。
根据本发明的一个实施方式,该设备包括:
-测量单元,该测量单元适于捕获从各个接收信道输出的电信号并且确定与该电信号关联的物理参数,
-补偿装置,该补偿装置适于根据与在各个接收信道的输出端确定的电信号关联的物理参数,来配置各个接收信道。
根据本发明的一个实施方式,该切换装置包括:
-电信号划分器部件链,各个划分器部件包括一个输入端和两个输出端,所述链中的第一划分器部件的输入端连接至预定天线的输入接口,该第一划分器部件的输出端连接至与输入接口对应的输出接口,该划分器部件链适于将来自连接至预定天线的输入接口的电信号分成和存在的接收信道一样多的电信号,
-切换器(switch),各个切换器包括两个输入端和一个输出端,该切换器的输出端连接至除与预定天线的接收信道对应的输出接口以外的其余各个输出接口,该切换器的各个输入端连接至输入接口以及划分器部件链中的划分器部件,该切换部件使得能够将这两个输入端中的一个输入端或另一输入端连接至输出接口,
该切换器适于:
○在第一操作模式下,将来自各个输入接口的电信号传输至至少一个输出接口,各个天线然后至少连接至该天线的关联接收信道,
○在第二操作模式下,传输来自划分器部件的电信号,该预定天线然后连接至所有接收信道。
根据本发明的一个实施方式,该设备包括:
-电信号划分器部件,该电信号划分器部件连接至除与预定天线连接的输入接口以外的其余各个输入接口,该划分器部件的一个输出端连接至和与输入接口对应的输出接口连接的切换器,另一输出端连接至预定阻抗匹配负载,
-串联联接的划分器部件和切换器,该划分器部件的输出端是连接至切换器的输入端的,并且是作为断开装置放置在连接至和输入接口对应的输出接口的第一划分器部件的输出端与输出接口之间的。
本发明还涉及一种对包括无线电天线阵列的设备进行自动校准的方法,所述方法包括以下步骤:
-将切换装置切换成第二操作模式,
-捕获从各个接收信道输出的电信号,
-确定与所述电信号关联的物理参数,
-根据在接收信道的输出端确定的与电信号关联的物理参数,来配置各个接收信道,
-将切换装置切换成第一操作模式。
本发明还涉及一种计算机程序,该计算机程序包括以下指令:该指令用于在通过包括无线电天线阵列的设备的处理器执行该计算机程序时,通过该处理器来实现对该设备进行自动校准的方法。
本发明还涉及一种可以能够通过该设备读取的记录介质,在该记录介质上存储有所述计算机程序。
附图说明
根据阅读示例实施方式的下列描述,上面提及的本发明的特征以及其它方面将更清楚地显现,所述描述是结合附图进行的,在附图中:
图1示意性地例示了根据第一已知实施方式的对包括天线阵列的设备进行校准的功能解决方案,
图2示意性地例示了根据第二已知实施方式的对包括天线阵列的设备进行校准的功能解决方案,
图3示意性地例示了根据本发明的实施方式的对包括天线阵列的设备进行校准的功能解决方案,
图4示意性地例示了根据本发明的第一实施方式的用于校准解决方案的切换装置的架构,
图5示意性地例示了根据本发明的第二实施方式的用于校准解决方案的切换装置的架构,
图6示意性地示出了根据本发明的一个实施方式的用于校准解决方案的设备的硬件架构。
具体实施方式
图3示意性地例示了根据本发明的一个实施方式的对包括天线阵列101、102、103的设备进行校准的功能解决方案。
图3的设备包括无线电天线101、102以及103的阵列。根据本发明的实施方式,该天线阵列可以包括任意多个天线。各个天线101、102以及103经由至少一个关联接收信道110、111、112连接至适于实现波束成形技术的处理单元120。该设备包括切换装置200,该切换装置被作为断开装置(cutoff)放置在天线101、102、103与关联接收信道110、111、112之间。因此,图3中例示的设备与图1中例示的设备以及图2中例示的设备的区别在于,在天线101、102以及103与接收信道110、111以及112之间放置有作为断开装置的切换装置200。因此,将天线101连接至切换装置200的输入接口“A”,并且相应地将天线102或103分别连接至切换装置的输入接口“B”或“C”。
同样地,将接收信道110连接至切换装置200的输出接口“1”,并且相应地将接收信道111或112分别连接至切换装置的输出接口“2”或“3”。
切换装置200包括:
-与天线101、102、103数量相同的输入接口(“A”、“B”、“C”),各个输入接口允许天线的连接,
-与接收信道110、111、112数量相同的输出接口(“1”、“2”、“3”),各个输出接口允许接收信道的连接。
换句话说,将切换装置200作为断开装置放置在天线与该天线的关联接收信道之间。在将输入接口连接至天线并且将该输出接口连接至与该天线的关联接收信道的意义上,切换装置200的输入接口于是对应于切换装置200的输出接口。
切换装置200包括两种操作模式:
-所谓运行的第一操作模式,各个输入接口然后直接连接至不同的输出接口,以连接各个天线与至少该天线的关联接收信道;
-所谓校准的第二操作模式,与预定天线对应的输入接口然后连接至所有输出接口,以将来自预定天线的电信号传输至所有接收信道。
因此,在第一操作模式下,切换装置200的操作是透明的,这是因为来自各个天线的电信号是直接传输至与该天线的关联接收信道的。该设备的操作在该操作模式下于是类似于不包括任何切换装置的设备的操作,各个天线直接连接至该天线的相应接收信道。
在第二操作模式下,将来自预定天线(被称为参考天线)的电信号分发在所有接收信道上。分发来自参考天线的该电信号,而不是由其它天线接收到的信号。然后,各个接收信道接收来自同一参考天线的相同电信号。
相同的电信号是指具有相同相位但可能具有不同功率的电信号。从切换装置的输出接口输出的各个电信号的功率可以改变。切换装置200可以不同地但以预定方式,来衰减从其输出接口中的各个输出接口输出的、从参考天线接收到的电信号。
该设备适于实现在切换装置处于第二操作模式时对接收信道进行校准的方法。该校准方法包括以下步骤:
-将切换装置切换成第二操作模式,
-捕获从各个接收信道输出的电信号,
-确定与所述电信号关联的物理参数,
-根据与在接收信道的输出端确定的电信号关联的物理参数,来配置各个接收信道,
-将切换装置切换成第一操作模式。
在第二操作模式下,因此,该设备将由预定天线或参考天线接收到的无线电信号用作校准源。在天线阵列的所述多个天线当中,该天线的选择是任意的。
在该设备的环境中没有特定无线电信号的情况下,天线阵列中的各个天线所接收到的无线电信号可以被同化(assimilated)成热噪声,并且对于各个天线均不同。因此,不可能使用由各个天线接收到的信号来校准天线阵列,这些信号均是不同的。另一方面,在本申请中公开的设备通过选择单个预定天线的无线电信号并在所有接收信道上分发该相同信号,使得能够保证在各个接收信道上使用相同信号,并因此允许对接收信道进行校准。根据本发明的一个实施方式,天线阵列的天线事先经过校准,以便具有相同特性。
当该设备的环境中存在特定无线电信号时,各个天线因此可以接收该相同的无线电信号。然而,无法使用该无线电信号来校准天线阵列,这是因为该无线电信号来源的定位特性是未知的(入射角“θ”或距来源的距离“d”,参照图1)。
因此,无论存不存在无线电信号,所公开的设备都使得能够执行接收信道的自动校准。该解决方案既不基于外部源(从参照图1中的外部源150)也不基于内部源(参照图2中的内部源160),这简化了设备的技术架构。
应注意,在第二操作模式下,由参考天线接收到的无线电信号最终被传输至处理单元120。这意味着在第二实施方式中,该设备可以继续接收无线电信号,并因此可运行。在第二实施方式中,仅波束成形技术的实现是不可能的。与图2所呈现的解决方案相比,这具有优势。使用内部参考源的该解决方案无法在校准阶段期间继续接收无线电信号,这是因为参考或校准信号会干扰其它无线电信号的接收。
还应注意,显然,图3所呈现的解决方案使得能够省去外部参考源,并因此,与图1所呈现的具有外部参考源150的解决方案相比,在操作上更易于实现。
根据本发明的一个实施方式,该设备包括:
-测量单元130,该测量单元130适于捕获从各个接收信道输出的电信号并且确定与该电信号关联的物理参数,
-补偿装置140,该补偿装置适于根据与在接收信道的输出端确定的电信号关联的物理参数,来配置各个接收信道。
根据本发明的另选实施方式,处理单元120集成了测量单元130和/或补偿装置140。
图4示意性地例示了根据本发明的第一实施方式的用于校准解决方案的切换装置200的架构。在该示例中,以及针对下面图5中所例示的示例,将预定天线或参考天线任意选择为连接至切换装置200的输入接口“A”。特别地,切换装置200可以包括电信号划分器部件和切换器。
信号划分器部件(或功率划分器)包括三个端口:一个输入端口和两个输出端口。电信号划分器部件使得能够将到达输入端口的电信号的功率划分到两个输出端口上,从而对功率进行划分。因此,电信号划分器部件的各个输出端口输出的电信号类似于被施加至输入端口的电信号,然而,与在电信号划分器部件的输入端处的电信号的功率相比,该输出信号的功率被除以二。电信号划分器部件例如是Wilkinson划分器。
切换器包括多个输入端口,各个输入端口能够接收来自连接至该输入端口的源的电信号,并且适于选择在这些输入端口中的一个输入端口上接收到的电信号。将所选择的电信号(即,对应于所选输入端口)重定向至输出端口。切换器例如可以包括两个输入端口和一个输出端口。该切换器然后适于将在这些输入端口中的一个输入端口或另一输入端口上接收到的电信号重定向至输出端口。换句话说,该切换器使得能够选择在输入端处接收到的这些电信号中的一个电信号或另一电信号作为输出。
切换装置200因此可以包括:
-电信号划分器部件300、310链,各个划分器部件300、310包括一个输入端和两个输出端,所述链中的第一划分器部件300的输入端连接至预定天线的输入接口“A”,第一划分器部件的输出端连接至与输入接口“A”对应的输出接口“1”,划分器部件300、310链适于将来自连接至预定天线的输入接口“A”的电信号分成和存在的接收信道一样多的电信号,
-切换器320、321,各个切换器320和321包括两个输入端和一个输出端,该切换器的输出端连接至各个输出接口“2”和“3”(除与预定天线的接收信道对应的输出“1”以外),该切换器的各个输入端连接至输入接口“B”和“C”以及划分器部件链中的划分器部件310,切换部件320或321使得能够将这两个输入端中的一个输入端或另一输入端连接至输出接口“2”或“3”。
切换器320和321适于:
○在第一操作模式下,将来自各个输入接口“A”、“B”以及“C”的电信号传输至输出接口“1”、“2”以及“3”,各个天线101、102、103然后连接至与该天线的关联接收信道110、111、112,
○在第二操作模式下,传输来自划分器部件310的电信号,该预定天线然后连接至所有接收信道110、111以及112。
在图4中,虚线例示性地表示来自连接至输入接口“A”的参考天线的电信号的路径,该电信号已经被所述链中的第一划分器部件300“进行了划分”,并接着被第二划分器部件310“进行了划分”。因此,以虚线表示的该电信号到达切换器320和321的输入端,这两个切换器320和321在第二实施方式中适于在输出接口“2”和“3”处传输来自划分器部件310的该电信号。
图5示意性地例示了根据本发明的第二实施方式的用于校准解决方案的切换装置200的架构。在该示例中,就先前在图4中所例示的示例来说,将预定天线或参考天线任意选择为连接至切换装置200的输入接口“A”。根据该第二实施方式,改进了图4所例示的切换装置200。这项改进包括:
-在划分器部件300的输出端与输出接口“1”之间串联添加了划分器部件311和切换器322,以及
-添加了划分器301、302、312以及313,这些划分器301、302、312以及313中的各个划分器的输出端连接至预定阻抗匹配负载330、331、332以及333。
该预定阻抗匹配负载330、331、332以及333的值通常为该设备的特性阻抗的值,例如50Ω。
这些添加的划分器部件和切换器使得能够保证切换装置200的输入接口“A”、“B”或“C”与输出接口“1”、“2”或“3”之间的各个连接在第一操作模式和第二操作模式下穿过相同类型的电子组件。因此,各个电子组件链(即,在切换装置200的给定输入端与对应的输出端之间的电子组件)无论是在第一操作模式下还是在第二操作模式下都是相同的。
因此,在图5所例示的情况下,并且在第一操作模式的情况下:
-从输入接口“A”到达的电信号穿过:划分器部件300和310的链中的第一划分器部件300、划分器部件311以及切换器322,以便到达输出接口“1”,
-从输入接口“B”到达的电信号穿过:划分器部件301、划分器部件312以及切换器320,以便到达输出接口“2”,以及
-从输入接口“C”到达的电信号穿过:划分器部件302、划分器部件313以及切换器321,以便到达输出接口“3”。
因此,通过输入端口“A”、“B”或“C”到达的各个信号穿过相同的电子组件链(包括两个划分器部件和一个切换器)。
同样地,在图5所例示的情况下,并且在第二操作模式的情况下,
-从输入接口“A”到达的参考电信号穿过:划分器部件300和310的链中的第一划分器部件300、划分器部件311以及切换器322,以便到达输出接口“1”,
-该同一参考电信号穿过:划分器部件300、划分器部件310以及切换器320,以便到达输出接口“2”;以及
-该同一参考电信号穿过:划分器部件300、划分器部件310以及切换器321,以便到达输出接口“3”。
因此,来自连接至输入接口“A”的参考天线的信号在被分发到不同的接收信道“1”、“2”以及“3”上之前穿过包括相同组件的组件链,这使得能够保证在穿过切换装置200时平衡了参考电信号的可能干扰。
划分器部件301和302(与划分器部件300类似)以及匹配负载330和331使得能够在不同信道之间获得增益与相位的平衡。
对于包括三个天线的天线阵列,例示了图4和图5中给出的示例。这些示例不是限制性的,并且可以针对仅包括两个天线或者另一方面包括多于三个天线的天线阵列来实现。
因此,所呈现的解决方案允许对设备进行自主校准,而无需外部源。可以在设备可以运行时执行该校准,无线电信号的接收不会受到干扰。在校准时段期间,仅波束成形的实现是必不可少的。因此,可以定期或者按需实现该校准方法,而不会干扰服务的连续性。因此,当检测到设备的内部温度的预定变化时,可以触发该校准方法。
图6示意性地例示了包括无线电天线阵列的设备600的硬件架构,各个天线经由与适于实现波束成形技术的处理单元关联的至少一个接收信道连接,该设备的特征在于,其包括切换装置,该切换装置被作为断开装置放置在天线与关联接收信道之间。该设备适于执行自动校准方法的所有步骤或一些步骤。设备600可以是图3所例示的设备,设备600包括先前描述的切换装置200。
因此,电子装置600包括通过通信总线连接的如下部件:处理器或CPU(中央处理单元)601;RAM(随机存取存储器)和/或ROM(只读存储器)类型的存储器MEM602;可能的至少一个模数转换器CAN 603;内部存储类型的存储模块STCK 604;以及可能的连接至模数转换器CAN 603的多个天线605至60N。存储模块STCK 604可以是硬盘HDD(硬盘驱动器)或SSD(固态驱动器)类型,或者可以是外部存储介质读取器类型,正如SD(安全数字)卡读取器。处理器CPU 601可以将数据或信息记录在存储器MEM 602中或存储模块STCK 604中。处理器CPU601可以读取在存储器MEM 602或存储模块STCK 604中记录的数据。这些数据可以对应于配置参数。模数转换器CAN 603使得能够将来自天线605到60N的模拟电信号转换成数字信号,该数字信号可以由处理器CPU 601或者由专用电子组件(例如,专用于信号处理的微处理器(或者DSP,代表数字信号处理器)、专用于信号处理的组件(或ASIC,代表专用集成电路)或者可编程电子组件(或FPGA,代表现场可编程门阵列))来进行处理。
处理器CPU 601能够执行例如从存储模块STCK 604加载到存储器MEM 602中的指令。当设备路600加电时,处理器CPU 601能够从存储器MEM 602读取指令并执行这些指令。这些指令形成计算机程序,该计算机程序使通过处理器CPU 601来实现上述所有或一些方法和步骤,特别是自动校准方法。因此,上述所有或一些方法和步骤可以通过由诸如DSP(数字信号处理器)或微控制器这样的可编程机器执行一组指令而以软件形式来实现。在此描述的所有或一些方法、步骤以及功能可以通过诸如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)的机器或专用组件而以硬件形式来实现。

Claims (5)

1.一种包括无线电天线(101、102、103)阵列的设备(600),各个天线经由至少一个关联的接收信道(110、111、112)连接至适于实现波束成形技术的处理单元(120),所述设备的特征在于,其包括切换装置(200),所述切换装置(200)被作为断开装置放置在所述天线与所述接收信道之间,所述切换装置包括:
与所述天线数量相同的输入接口(A、B、C),各个输入接口允许天线的连接,
与所述接收信道数量相同的输出接口(1、2、3),各个输出接口允许接收信道的连接,
所述切换装置包括两种操作模式:
所谓运行的第一操作模式,各个输入接口然后直接连接至不同的输出接口,以便连接各个天线与至少该天线所关联的接收信道,
所谓校准的第二操作模式,与预定天线对应的输入接口然后连接至所有输出接口,以便将来自所述预定天线的电信号传输至所有接收信道,
所述设备适于实现在所述切换装置处于所述第二操作模式时对所述接收信道进行校准的方法,其特征在于,所述切换装置还包括:
电信号划分器部件链,所述电信号划分器部件链包括第一划分器部件(300)和第二划分器部件(310),所述第一划分器部件(300)和所述第二划分器部件(310)各自包括一个输入端和两个输出端,所述第一划分器部件(300)的输入端连接至所述预定天线的输入接口,所述第一划分器部件(300)的一个输出端连接至与所述输入接口对应的输出接口,所述电信号划分器部件链适于将来自连接至所述预定天线的输入接口的电信号分成和存在的接收信道一样多的电信号,切换器(320、321),各个切换器包括两个输入端和一个输出端,所述切换器的输出端连接至除与所述预定天线的接收信道对应的输出接口以外的其余各个输出接口,所述切换器的各个输入端连接至输入接口以及所述电信号划分器部件链中的第二划分器部件(310),所述切换器使得能够将这两个输入端中的一个输入端或另一输入端连接至所述输出接口,
所述切换器适于进行如下操作:
在所述第一操作模式下,将来自各个输入接口的电信号传输至至少一个输出接口,各个天线然后至少连接至该天线所关联的接收信道,
在所述第二操作模式下,传输来自所述第二划分器部件(310)的电信号,所述预定天线然后连接至所有接收信道。
2.根据权利要求1所述的设备,所述设备包括:
测量单元(130),所述测量单元(130)适于捕获从各个接收信道输出的电信号并且确定与所述电信号关联的物理参数,
补偿装置(140),所述补偿装置(140)适于根据与在各个接收信道的输出端确定的所述电信号关联的所述物理参数,来配置各个接收信道。
3.根据权利要求1或2所述的设备,所述设备包括:
电信号划分器部件(301、302),所述电信号划分器部件(301、302)连接至除与所述预定天线连接的输入接口以外的其余各个输入接口,所述电信号划分器部件(301、302)的一个输出端连接至和与所述其余各个输入接口对应的输出接口连接的切换器,另一输出端连接至预定阻抗匹配负载,
串联联接的第三划分器部件(311)和第一切换器(322),所述第三划分器部件(311)的输出端连接至所述第一切换器(322)的输入端,并且作为断开装置放置在连接至和所述输入接口对应的输出接口的所述第一划分器部件(300)的输出端与所述输出接口之间。
4.一种包括无线电天线(101、102、103)阵列的设备(600)的自动校准方法,各个天线经由至少一个关联的接收信道(110、111、112)连接至适于实现波束成形技术的处理单元(120),所述自动校准方法的特征在于,所述设备包括切换装置(200),所述切换装置(200)被作为断开装置放置在所述天线与所述接收信道之间,所述切换装置包括:
与所述天线数量相同的输入接口(A、B、C),各个输入接口允许天线的连接,
与所述接收信道数量相同的输出接口(1、2、3),各个输出接口允许接收信道的连接,
所述切换装置包括两种操作模式:
所谓运行的第一操作模式,各个输入接口然后直接连接至不同的输出接口,以便连接各个天线与至少该天线的接收信道,
所谓校准的第二操作模式,与预定天线对应的输入接口然后连接至所有输出接口,以便将从所述预定天线传输的电信号传输至所有接收信道,
所述切换装置还包括:
电信号划分器部件链,所述电信号划分器部件链包括第一划分器部件(300)和第二划分器部件(310),所述第一划分器部件(300)和所述第二划分器部件(310)各自包括一个输入端和两个输出端,所述第一划分器部件(300)的输入端连接至所述预定天线的输入接口,所述第一划分器部件(300)的一个输出端连接至与所述输入接口对应的输出接口,所述电信号划分器部件链适于将来自连接至所述预定天线的输入接口的电信号分成和存在的接收信道一样多的电信号,切换器(320、321),各个切换器包括两个输入端和一个输出端,所述切换器的输出端连接至除与所述预定天线的接收信道对应的输出接口以外的其余各个输出接口,所述切换器的各个输入端连接至输入接口以及所述电信号划分器部件链中的第二划分器部件(310),所述切换器使得能够将这两个输入端中的一个输入端或另一输入端连接至所述输出接口,
所述切换器适于:
在所述第一操作模式下,将来自各个输入接口的电信号传输至至少一个输出接口,各个天线然后至少连接至该天线所关联的接收信道,
在所述第二操作模式下,传输来自所述第二划分器部件(310)的电信号,所述预定天线然后连接至所有接收信道,
所述设备适于实现在所述切换装置处于所述第二操作模式时对所述接收信道进行校准的方法,并且其特征在于,所述方法包括以下步骤:
将所述切换装置切换成所述第二操作模式,
捕获从各个接收信道输出的电信号,
确定与所述电信号关联的物理参数,
根据与在各个接收信道的输出端确定的所述电信号关联的所述物理参数,来配置各个接收信道,
将所述切换装置切换成所述第一操作模式。
5.一种记录介质,在所述记录介质上存储有指令,当所述指令被根据权利要求1至3中任一项所述的设备(600)的处理器执行时使得实现自动校准方法。
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