ES2748170T3 - Método y aparato para facilitar la calibración de antena y transceptor - Google Patents

Método y aparato para facilitar la calibración de antena y transceptor Download PDF

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Abstract

Un aparato (600) para facilitar la calibración de antena, que comprende: - un acoplador (610) direccional que tiene un primer puerto (611), un segundo puerto (612), un tercer puerto (613) y un cuarto puerto (614), el primer puerto está conectado selectivamente a un transmisor de radio o un receptor de radio y el segundo puerto está conectado a una antena; - un combinador/divisor (620) de potencia que tiene un primer puerto (621), un segundo puerto (622) y un tercer puerto (623); el primer puerto del combinador/divisor de potencia está conectado selectivamente a un receptor de medición o un transmisor de medición y el segundo puerto del combinador/divisor de potencia está conectado al tercer puerto del acoplador de dirección; caracterizado porque el aparato comprende, además: - un ajustador (630) de magnitud y fase conectado entre el cuarto puerto del acoplador direccional y el tercer puerto del combinador/divisor de potencia, en donde el ajustador (630) de magnitud y fase está configurado para ser sintonizado de tal manera que: - cualquier entrada de señal al segundo puerto del acoplador direccional da como resultado una salida más pequeña que un umbral predeterminado en el primer puerto del combinador/divisor de potencia

Description

DESCRIPCIÓN
Método y aparato para facilitar la calibración de antena y transceptor
Campo técnico
La presente divulgación en general se relaciona con la tecnología de radiofrecuencia (RF), y más particularmente, con un método y un aparato para facilitar la calibración de antena y un transceptor.
Antecedentes
La Calibración de Antena (AC) juega un papel importante en un transceptor de RF. Por ejemplo, el rendimiento de formación de haces de un transceptor de RF es dependiente de la precisión de AC.
Para la formación de haces, en general se requiere que las ramificaciones de radio en un transceptor de RF sean convergentes, es decir, que tengan las mismas respuestas de fase y magnitud. Por tanto, cada ramificación de radio debe calibrarse contra las otras ramificaciones en términos de respuestas de fase y magnitud. Sin embargo, es probable que la respuesta de fase difiera entre las ramificaciones de radio ya que pueden tener diferentes longitudes de alimentador y diferentes filtros analógicos internos.
La técnica de AC ha sido ampliamente adoptada en sistemas de radio con múltiples antenas para mejorar sus rendimientos de formación de haces. Una AC típica incluye medir y calcular funciones de transferencia relativas entre ramificaciones de radio, calcular coeficientes de compensación y aplicar los coeficientes de compensación para compensar las diferencias en respuestas de fase y magnitud entre las ramificaciones de radio.
Convencionalmente, con el fin de obtener las respuestas de fase y magnitud de una ramificación de radio conectada con una antena, se proporciona un acoplador externo muy cerca de la antena o incorporado a la antena. Esto se denomina AC externa. Alternativamente, se ha propuesto una técnica de AC interna. Para la mayoría de las soluciones en sitio, la antena está muy cerca de la unidad de radio, la diferencia en las longitudes de alimentador entre las ramificaciones de radio podría ser insignificante. Así que, se puede desplegar una unidad acopladora interna dentro de la unidad de radio. La AC interna es un aspecto importante para cumplir la función de AC sin ningún hardware auxiliar fuera de la unidad de radio. La idea básica de la AC interna es proporcionar un transmisor de medición y un receptor de medición y comparar las diferencias en las respuestas de fase y magnitud entre las ramificaciones de radio usando acopladores de Avance (FWD) de Relación de Onda Estacionaria de Voltaje (VSWR) internos.
Se divulgan ejemplos de calibración de antena en algunos artículos y solicitudes de patentes, por ejemplo, un artículo "OFDM-MIMO WLAN AP front-end gain and phase mismatch calibration" de Jian Liu et al., publicado en conferencia de Radio and Wireless, 2004, páginas 151-154, XP010764572. También se divulgan ejemplos de calibración de antena en un artículo "Calibration techniques of multi-channel transceiver using noninterfering calibration signals for cdma smart antenna systems" de Joe Ho et al., publicado en Signal processing, 6ta conferencia internacional de 2002, páginas 1629-1632, XP010627852.
En el documento US 2006/0044185, se divulgan un sistema de calibración de antena para calibrar un arreglo de antenas que tiene una pluralidad de antenas. En el documento US 2008/198773, se divulga un método para la cancelación de fugas de transmisor.
Las figuras 1A y 1B son diagramas esquemáticos que muestran un transceptor 100 de RF con AC interna. Como se muestra en las figuras 1A y 1B, el transceptor de RF incluye una unidad 110 de radio y un número de antenas 101, 102, 103 y 104. La unidad 110 de radio incluye un número de ramificaciones de radio cada una asociada con una de las antenas, de las cuales solo se muestra una ramificación 111 de radio. La ramificación 111 de radio incluye un transmisor 121 de radio y un receptor 122 de radio para transmitir y recibir señales de radio a través de la antena 101. La unidad 110 de radio incluye además un transmisor 112 de medición y un receptor 113 de medición para transmitir y recibir señales de calibración, respectivamente. La unidad 110 de radio incluye además una unidad 114 acopladora que tiene un número de acopladores (por ejemplo, acopladores VSWR RWD) cada uno conectado a una de las antenas. Se muestra uno de los acopladores en 123, que también es una parte de la ramificación 111 de radio y está conectado selectivamente al transmisor 121 de radio y al transmisor 122 de radio. La unidad 114 acopladora incluye además un conmutador 124 para conectar selectivamente uno de los transmisores 112 de medición y el receptor 113 de medición con uno de los acopladores.
La figura 1A muestra un flujo de señal para la calibración asociada con el receptor 122 de radio. Como se indica por las flechas, una señal de calibración se transmite desde el transmisor 112 de medición al acoplador 123 a través del conmutador 124 y se recibe por el receptor 122 de radio a través de acoplamiento mediante el acoplador 123. La figura 1B muestra un flujo de señal para la calibración asociada con el transmisor 121 de radio. Como se indica por las flechas, se transmite una señal de calibración desde el transmisor 121 de radio al acoplador 123, acoplado a través del acoplador 123 y se recibe por el receptor 113 de medición a través del conmutador 124. La AC interna que se muestra en las figuras 1A y 1B puede calibrar diferencias en las respuestas de fase y magnitud entre las ramificaciones de radio antes del plano de calibración como se indica por la línea discontinua vertical.
Las figuras 2A y 2B son diagramas esquemáticos que muestran dos tipos de secuencias de AC, secuencia de AC en serie y secuencia de AC en paralelo, respectivamente. Como se muestra en la figura 2A, para la secuencia de AC en serie, las ramificaciones de radio se calibran secuencialmente en diferentes intervalos de tiempo. Es decir, cuando una ramificación de radio está siendo calibrada, las otras ramificaciones pueden tener tráfico o pueden estar inactivas. Como se muestra en la figura 2B, para la secuencia de AC en paralelo, las ramificaciones de radio se calibran simultáneamente en los mismos intervalos de tiempo.
Sin embargo, las interferencias del Punto de Referencia de Antena (ARP), es decir, interferencias externas que ingresan a una unidad de RF a través de una antena, podrían afectar de manera adversa la precisión de AC, lo cual a su vez degradará el rendimiento de formación de haces.
Las figuras 3A y 3B muestran interferencias en los escenarios de AC de las figuras 1A y 1B, respectivamente. En la figura 3A, como se indica por la línea discontinua, la interferencia de ARP ingresa al receptor de radio a través del acoplador. En la figura 3B, como se indica por la línea discontinua, la interferencia de a Rp ingresa al receptor de medición a través del acoplador y el conmutador. La precisión de AC depende en gran medida de la Relación Señal a Interferencia y Ruido (SINR) en el receptor de radio (figura 3A) o el receptor de medición (figura 3B). Hay dos parámetros que contribuyen a la SINR, el ruido térmico, o Relación Señal a Ruido (SNR), y la interferencia, o la Relación Señal a Interferencia (SIR), es decir, SINR=SNR+SIR. Típicamente, debido a las limitaciones en las características de componentes analógicos, el ruido térmico solo puede restringirse a un cierto rango. Entonces, la SIR es el único parámetro el cual es crítico para la optimización de la SINR.
Para la calibración asociada con el receptor de radio como se muestra en la figura 3A, la SIR puede mejorarse al aumentar el nivel de potencia de la señal de calibración transmitida por el transmisor de medición. Sin embargo, el transmisor de medición (el cual opera a la misma frecuencia como el receptor de radio) genera emisión espuria en el ARP, que debe limitarse a una densidad espectral de potencia especificada (por ejemplo, inferior a -85dBm/MHz para Duplexación de División Por Tiempo (TDD) o -110dBm/100KHz para Duplexación de División por Frecuencia (FDD)). Tal limitación da como resultado un nivel de potencia limitado de la señal de calibración.
Para la calibración asociada con el transmisor de radio como se muestra en la figura 3B, el receptor de medición sufre fuerte interferencia en canal o adyacente al canal, especialmente cuando hay otros transceptores coubicados. La SIR será aún peor si el transceptor se usa en una estación de baja potencia, por ejemplo, una estación base micro/pico o equipo de usuario (UE). La figura 4 muestra un posible escenario de interferencia en el que el transceptor se usa en una estación base. Si se adopta la secuencia de AC en serie, el tráfico en otras ramificaciones de radio podría dar como resultado interferencias a través de fugas de antena mutuas (es decir, autointerferencia). Es decir, la AC tiene que sufrir interferencias acumulativas de todas las otras ramificaciones de radio. Además, habrá interferencias interestación de otras estaciones base, las cuales podrían ser de un máximo de 25dBm (considerando una interferencia de 50dBm y un aislamiento de antena de 25dB).
De este modo hay una necesidad de una solución de AC con SIR mejorada y de este modo precisión mejorada.
Resumen
Es un objetivo de la presente divulgación proporcionar un método y un aparato para facilitar la calibración de antena y un transceptor, capaz de mejorar la SIR y de este modo la precisión de AC.
En un primer aspecto, se proporciona un aparato para facilitar la calibración de antena. El aparato comprende: un acoplador direccional que tiene un primer puerto, un segundo puerto, un tercer puerto y un cuarto puerto, el primer puerto está conectado selectivamente a un transmisor de radio o un receptor de radio y el segundo puerto está conectado a una antena; un combinador/divisor de potencia que tiene un primer puerto, un segundo puerto y un tercer puerto; el primer puerto del combinador/divisor de potencia está conectado selectivamente a un receptor de medición o un transmisor de medición y el segundo puerto del combinador/divisor de potencia está conectado al tercer puerto del acoplador de dirección; y un ajustador de magnitud y fase está conectado entre el cuarto puerto del acoplador direccional y el tercer puerto del combinador/divisor de potencia. El ajustador de magnitud y fase está configurado para sintonizarse de tal manera que cualquier entrada de señal al segundo puerto del acoplador direccional da como resultado una salida más pequeña que un umbral predeterminado en el primer puerto del combinador/divisor de potencia.
En una realización, para la calibración de antena asociada con el transmisor de radio, el acoplador direccional está configurado para conectar su primer puerto al transmisor de radio de tal manera que una señal de calibración del transmisor de radio se ingrese al primer puerto del acoplador direccional y da como resultado una señal de calibración acoplada en el tercer puerto del acoplador direccional a través de acoplamiento. El acoplador direccional está configurado para recibir una señal de interferencia de la antena a través de su segundo puerto, de tal manera que la señal de interferencia da como resultado una señal de interferencia aislada en el tercer puerto del acoplador direccional a través de aislamiento y una señal de interferencia acoplada en el cuarto puerto del acoplador direccional a través de acoplamiento. El ajustador de magnitud y fase está configurado para modificar una magnitud y una fase de la señal de interferencia acoplada para generar una señal de interferencia modificada. El combinador/divisor de potencia está configurado para conectar su primer puerto al receptor de medición y combinar la señal de calibración acoplada, la señal de interferencia aislada y la señal de interferencia modificada en una entrada al receptor de medición. La señal de interferencia modificada y la señal de interferencia aislada se cancelan entre sí.
En una realización, la señal de interferencia modificada tiene la misma magnitud como la señal de interferencia aislada pero un desplazamiento de fase de 180° en relación con la misma.
En una realización, para la calibración de antena asociada con el receptor de radio, el combinador/divisor de potencia está configurado para conectar su primer puerto al transmisor de medición de tal manera que se ingrese una señal de calibración del transmisor de medición al primer puerto del combinador/divisor de potencia. El combinador/divisor de potencia está configurado para dividir la señal de calibración en una primera señal de componente y una señal de segundo componente emitida desde el segundo y tercer puertos del combinador/divisor de potencia, respectivamente. La primera señal de componente da como resultado una señal aislada en el segundo puerto del acoplador direccional a través de aislamiento. El ajustador de magnitud y fase está configurado para modificar una magnitud y una fase de la segunda señal de componente para generar una señal modificada la cual da como resultado una señal acoplada en el segundo puerto del acoplador direccional a través de acoplamiento. La señal acoplada y la señal aislada se cancelan entre sí.
En una realización, la señal acoplada tiene la misma magnitud como la señal aislada pero un desplazamiento de fase de 180° en relación con la misma.
En una realización, el aparato comprende además un retardador conectado entre el tercer puerto del acoplador direccional y el segundo puerto del combinador/divisor de potencia.
En una realización, el ajustador de magnitud y fase es un modulador vectorial.
En un segundo aspecto, se proporciona un transceptor. El transceptor comprende: una o más ramificaciones comprendiendo cada una un transmisor de radio, un receptor de radio y una antena; y un transmisor de medición y un receptor de medición. Cada ramificación comprende además un aparato para facilitar la calibración de antena de acuerdo con el primer aspecto anterior.
En una realización, el transceptor es una estación base o un equipo de usuario.
En un tercer aspecto, se proporciona un método para facilitar la calibración de antena. El método comprende: recibir, en un primer puerto de un acoplador direccional, una señal de calibración de un transmisor de radio, de tal manera que la señal de calibración da como resultado una señal de calibración acoplada en un tercer puerto del acoplador direccional a través de acoplamiento; recibir, en un segundo puerto el acoplador direccional, una señal de interferencia de una antena, de tal manera que la señal de interferencia da como resultado una señal de interferencia aislada en el tercer puerto del acoplador direccional a través de aislamiento y una señal de interferencia acoplada en un cuarto puerto del acoplador direccional a través de acoplamiento; modificar una magnitud y una fase de la señal de interferencia acoplada para generar una señal de interferencia modificada; y combinar la señal de calibración acoplada, la señal de interferencia aislada y la señal de interferencia modificada en una entrada a un receptor de medición. La señal de interferencia modificada y la señal de interferencia aislada se cancelan entre sí.
En una realización, la señal de interferencia modificada tiene la misma magnitud como la señal de interferencia aislada pero un desplazamiento de fase de 180° en relación con la misma.
En una realización, el método comprende, además, antes de la etapa de combinación: retrasar la señal de interferencia aislada.
En un cuarto aspecto, se proporciona un método para facilitar la calibración de antena. El método comprende: recibir una señal de calibración desde un transmisor de medición; y dividir la señal de calibración en una primera señal de componente y una señal de segundo componente para ser ingresadas en un tercer puerto y cuarto puerto de un acoplador direccional, respectivamente. La primera señal de componente da como resultado una señal aislada en un segundo puerto del acoplador direccional a través de aislamiento. El método comprende, además: modificar una magnitud y una fase de la segunda señal de componente para generar una señal modificada la cual da como resultado una señal acoplada en el segundo puerto del acoplador direccional a través de acoplamiento. La señal acoplada y la señal aislada se cancelan entre sí.
En una realización, la señal acoplada tiene la misma magnitud como la señal aislada pero un desplazamiento de fase de 180° en relación con la misma.
En una realización, el método comprende, además: retrasar la primera señal de componente antes de que se ingrese al tercer puerto del acoplador direccional.
Con las realizaciones de la presente divulgación, se proporciona un ajustador de magnitud y fase y se sintoniza de tal manera que la interferencia del ARP se pueda cancelar sustancialmente antes de ingresar al receptor de medición, o de tal manera que la señal de calibración del receptor de medición no tenga sustancialmente ninguna contribución a la emisión espuria en el ARP. De esta forma, es posible mejorar la SIR y de este modo la precisión de AC.
Breve descripción de los dibujos
Los objetivos, características y ventajas anteriores y otros serán más evidentes a partir de la siguiente descripción de realizaciones con referencia a las figuras, en las cuales:
Las figuras 1A y 1B son diagramas esquemáticos que muestran un transceptor de RF con AC interna;
Las figuras 2A y 2B son diagramas esquemáticos que muestran secuencias de AC en serie y en paralelo, respectivamente;
Las figuras 3A y 3B son diagramas esquemáticos que muestran interferencias en los escenarios de AC de las figuras 1A y 1B;
La figura 4 es un diagrama esquemático que muestra un escenario de interferencia en el que el transceptor se usa en una estación base;
La figura 5 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de un acoplador de dirección;
La figura 6 es un diagrama esquemático que muestra un aparato para facilitar la AC de acuerdo con una realización de la presente divulgación;
La figura 7 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de un modulador vectorial;
La figura 8 es un diagrama esquemático que muestra cómo sintonizar el modulador vectorial de la figura 7;
La figura 9 es un diagrama esquemático que muestra cómo funciona el aparato de la figura 6 para facilitar la AC asociada con un transmisor de radio.
La figura 10 es un diagrama esquemático que muestra cómo funciona el aparato de la figura 6 para facilitar la AC asociada con un receptor de radio;
La figura 11 es un diagrama esquemático que muestra un transceptor de acuerdo con una realización de la presente divulgación;
La figura 12 es un diagrama de flujo que muestra un método para facilitar la AC de acuerdo con una realización de la presente divulgación; y
La figura 13 es un diagrama de flujo que muestra un método para facilitar la AC de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
Descripción detallada
Las realizaciones de la divulgación serán detalladas a continuación con referencia a los dibujos. Debe anotarse que las siguientes realizaciones son solamente ilustrativas, en vez de limitantes del alcance de la divulgación.
Antes de presentar las realizaciones de la presente divulgación, se explicará brevemente una estructura de un acoplador direccional con referencia a la figura 5. Por ejemplo, el acoplador 123 de la figura 1 puede ser un acoplador direccional. Como se muestra en la figura 5, el acoplador direccional incluye cuatro puertos. Cuando el Puerto #1 es un puerto de entrada, Puerto #2 es un puerto transmitido, Puerto #3 es un puerto acoplado y Puerto #4 es un puerto aislado. Como se puede apreciar por los experimentados en la técnica, debido a la reciprocidad de los puertos, cualquiera de Puerto #2, Puerto #3 y Puerto #4 puede servir como el puerto de entrada. Como un ejemplo, cuando el Puerto #2 es el puerto de entrada, por ejemplo, Puerto #1 es el puerto transmitido, Puerto #3 es el puerto aislado y Puerto #4 es el puerto acoplado. En comparación con el puerto de entrada, el puerto transmitido no tiene desplazamiento de fase (0°), el puerto acoplado tiene un desplazamiento de fase de 90° y el puerto aislado tiene un desplazamiento de fase de 180°.
La figura 6 es un diagrama esquemático que muestra un aparato 600 para facilitar la AC de acuerdo con una realización de la presente divulgación. Como se muestra en la figura 6, el aparato 600 incluye un acoplador 610 direccional que tiene un primer puerto 611, un segundo puerto 612, un tercer puerto 613 y un cuarto puerto 614. El primer puerto 611 está conectado selectivamente a un transmisor de radio o un receptor de radio, por ejemplo, a través de un conmutador (no se muestra). El segundo puerto 612 está conectado a una antena.
El aparato 600 incluye además un combinador/divisor 620 de potencia que tiene un primer puerto 621, un segundo puerto 622 y un tercer puerto 623. El primer puerto 621 del combinador/divisor 620 de potencia está conectado selectivamente a un receptor de medición o un transmisor de medición, por ejemplo, a través de un conmutador (no se muestra). El segundo puerto 622 del combinador/divisor 620 de potencia está conectado al tercer puerto 613 del acoplador 610 de dirección. Aquí, cuando el combinador/divisor 620 de potencia sirve como divisor de potencia, el primer puerto 621 es su puerto de entrada y el segundo puerto 622 y el tercer puerto 623 son sus puertos de salida; mientras que cuando el combinador/divisor 620 de potencia sirve como un combinador de potencia, el segundo puerto 622 y el tercer puerto 623 son sus puertos de entrada y el primer puerto 621 es su puerto de salida.
El aparato 600 incluye además un ajustador 630 de magnitud y fase conectado entre el cuarto puerto 614 del acoplador 610 direccional y el tercer puerto 623 del combinador/divisor 620 de potencia. El ajustador 620 de magnitud y fase está configurado para sintonizarse de tal manera que cualquier entrada de señal al segundo puerto 612 del acoplador 610 direccional da como resultado una salida más pequeña que un umbral predeterminado en el primer puerto 621 del combinador/divisor 620 de potencia. Aquí, el umbral predeterminado se puede establecer en un valor pequeño suficientemente cercano a cero. Es decir, cualquier entrada de señal al segundo puerto 612 del acoplador 610 direccional da como resultado una salida sustancialmente cero en el primer puerto 621 del combinador/divisor 620 de potencia. De manera equivalente, el ajustador 620 de magnitud y fase se sintoniza de tal manera que cualquier entrada de señal al primer puerto 621 del combinador/divisor 620 de potencia da como resultado una salida más pequeña que el umbral predeterminado en el segundo puerto 612 del acoplador 610 direccional.
Como un ejemplo, el ajustador 620 de magnitud y fase es un modulador vectorial (VM). La figura 7 muestra una estructura de un VM. El VM puede ajustar continuamente una magnitud de una señal de entrada, RFentrada dentro de un cierto rango. El VM también puede ajustar continuamente una fase de la señal de entrada RFentrada en un rango de 0° a 360°. Como se muestra en la figura 7, el VM primero divide la señal de entrada RFentrada, con una red de 90°, en un componente en fase (I) y un componente en cuadratura (Q). Las magnitudes y fases de los componentes I y Q se ajustan entonces independientemente al multiplicarlos con los vectores Vi y Vq de Circuito Directo (DC), respectivamente. Finalmente, los componentes I y Q ajustados se combinan en una señal de salida, RFsalida. Los principios del VM se conocen por los experimentados en la técnica y aquí serán omitidos detalles de los mismos.
La figura 8 muestra un ejemplo que explica cómo se puede sintonizar el ajustador 620 de magnitud y fase. En este ejemplo, el ajustador 620 de magnitud y fase es el VM que se muestra en la figura 7 y se aplica en un transceptor de RF que incluye más de una ramificación incluyendo cada una un transmisor de radio, un receptor de radio, una antena y el aparato 600. Con el fin de sintonizar el VM en la Ramificación #2, el transmisor de radio en Ramificación #1 puede transmitir una señal la cual ingresará a Ramificación #2 a través de fugas mutuas entre estas ramificaciones. La salida del combinador de potencia está conectada, a través de un conmutador, al receptor de medición. El VM en Ramificación #2 se sintoniza hasta que la señal recibida en el receptor de medición es sustancialmente cero. Se puede apreciar por los experimentados en la técnica que es solamente de ejemplo usar las fugas mutuas entre las ramificaciones como la fuente de señal para sintonizar el VM y puede usarse cualquier otra fuente de señal como sea apropiado.
Opcionalmente, el aparato 600 puede incluir además un retardador 640 (figura 6) conectado entre el tercer puerto 613 del acoplador 610 direccional y el segundo puerto 622 del combinador/divisor 620 de potencia. El uso del retardador 640 introduce desplazamiento de fase y de este modo puede hacer más fácil la sintonización del ajustador 620 de magnitud y fase.
La figura 9 es un diagrama esquemático que muestra cómo funciona el aparato 600 de la figura 6 para facilitar la AC asociada con un transmisor de radio.
Como se muestra en la parte superior de la figura 9, para la AC asociada con el transmisor de radio, el acoplador 610 direccional está configurado para conectar su primer puerto 611 al transmisor de radio de tal manera que se ingrese una señal de calibración, Eentrada, desde el transmisor de radio a el primer puerto 611 del acoplador 610 direccional y da como resultado una señal de calibración acoplada, Eacop, en el tercer puerto 613 del acoplador 610 direccional a través de acoplamiento. El acoplador 610 direccional está configurado para recibir una señal de interferencia, E¡nt, desde la antena a través de su segundo puerto 612, de tal manera que la señal de interferencia En da como resultado una señal de interferencia aislada, Eint_aisl, en el tercer puerto 613 del acoplador 610 direccional a través de aislamiento y una señal de interferencia acoplada, Emt_acop, en el cuarto puerto 614 del acoplador 610 direccional a través de acoplamiento.
El ajustador 630 de magnitud y fase está configurado para modificar una magnitud y una fase de la señal de interferencia acoplada Emt_acop para generar una señal de interferencia modificada, Emt_mod.
El combinador/divisor 620 de potencia está configurado para conectar su primer puerto 621 al receptor de medición y combinar la señal de calibración acoplada Eacop, la señal de interferencia aislada Eint_aisl y la señal de interferencia modificada Emt_mod en una entrada, Esalida, al receptor de medición. La señal de interferencia modificada Emt_mod y la señal de interferencia aislada Eint_aisl se cancelan entre sí. Es decir,
Esalida= E acop E ¡nt aisl E ¡nt mod = ^a co p
Opcionalmente, el retardador 640 se puede proporcionar y configurar para retrasar, es decir, introducir un desplazamiento de fase a, la señal de interferencia acoplada Emt_acop y la señal de interferencia aislada Eint_aisl, dando como resultado señales desplazadas en fase E'mt_acop y E¡nt_aisl, respectivamente. En este caso, la señal de interferencia modificada Emt_mod y la señal desplazada en fase E'¡nt_aisl se cancelan entre sí. Es decir, Esalida_E acop+E int_aisl+Eint_mod_E acop.
La parte inferior de la figura 9 muestra el ajuste de magnitud y fase mediante el ajustador 630 de magnitud y fase. Aquí se supone que se proporciona el retardador 640 e introduce un desplazamiento de fase de a1 a la señal de interferencia aislada Eint_aisl, dando como resultado unas señales desplazadas en fase E'int_aisl. Hay inherentemente un desplazamiento de fase de 90° entre Eint_aisl y Eint_acop. El ajustador 630 de magnitud y fase modifica la magnitud de Eint_Acop para que sea la misma como la magnitud de E'int_aisl y gira la fase de Eint_Acop por p1=90°-a1. En otras palabras, la señal de interferencia modificada Eint_mod tiene la misma magnitud como E'int_aisl pero un desplazamiento de fase de 180° en relación con la misma.
Por lo tanto, la interferencia del ARP, es decir, Eint, no contribuye a la interferencia en el receptor de medición. Por consiguiente, se puede mejorar la SIR en el receptor de medición.
La figura 10 es un diagrama esquemático que muestra cómo funciona el aparato 600 de la figura 6 para facilitar la AC asociada con un receptor de radio.
Como se muestra en la parte superior de la figura 10, para la AC asociada con el receptor de radio, el combinador/divisor 620 de potencia está configurado para conectar su primer puerto 621 al transmisor de medición de tal manera que se ingrese una señal de calibración, Eentrada, desde el transmisor de medición al primer puerto 621 del combinador/divisor 620 de potencia. El combinador/divisor 620 de potencia está configurado para dividir la señal de calibración Eentrada en una primera señal de componente Eentrada1 y una segunda señal de componente Eentrada2 emitida desde el segundo 622 y tercer 623 puertos del combinador/divisor 620 de potencia, respectivamente. La primera señal de componente Eentrada1 y la segunda señal de componente Eentrada2 tienen la misma fase y sus magnitudes pueden ser las mismas o diferentes. La primera señal de componente Eentrada1 da como resultado una señal aislada, Eentrada1_aisl, en el segundo puerto 612 del acoplador 610 direccional a través de aislamiento. La primera señal de componente Eentrada1 también da como resultado una señal, Esalida, en el primer puerto 611 del acoplador 610 direccional, la cual se debe ingresar al receptor de radio.
El ajustador 630 de magnitud y fase está configurado para modificar una magnitud y una fase de la segunda señal de componente Eentrada2 para generar una señal modificada, Eentrada2_mod, que da como resultado una señal acoplada, Eentrada2_acop, en el segundo puerto 612 del acoplador 610 direccional a través de acoplamiento. La señal acoplada Eentrada2_acop y la señal aislada Eentrada1_aisl se cancelan entre sí. Es decir, la señal de calibración Eentrada no contribuye a la emisión espuria en el ARP dado que Eentrada2_acop+Eentrada1_aisl=0.
Opcionalmente, el retardador 640 puede proporcionarse y configurarse para retrasar, es decir, introducir un desplazamiento de fase a, la primera señal de componente Eentrada1, dando como resultado una señal desplazada en fase E'entrada1. En este caso, la señal desplazada en fase E'entrada1 da como resultado una señal aislada, E'entrada1_aisl, en el segundo puerto 612 del acoplador 610 direccional a través de aislamiento. La señal acoplada Eentrada2_acop y la señal aislada E'entrada1_asil se cancelan entre sí. Es decir, Eentrada2_ acop+E'entrada1_aisl=0.
La parte inferior de la figura 10 muestra el ajuste de magnitud y fase mediante el ajustador 630 de magnitud y fase. Aquí se supone que se proporciona el retardador 640 e introduce un desplazamiento de fase de a2 a la primera señal de componente Eentrada1, dando como resultado una señal desplazada en fase E'entrada1. Hay inherentemente un desplazamiento de fase de 180° entre E'entrada1 y E'entrada1_aisl. El ajustador 630 de magnitud y fase modifica la magnitud de Eentrada2 y gira la fase de Eentrada2 por p2=90°-a2, dando como resultado una señal modificada Eentrada2_mod. Hay inherentemente un desplazamiento de fase de 90° entre Eentrada2_mod y Eentrada2_acop. Finalmente, la señal acoplada Eentrada2_acop y la señal aislada E'entrada1_aisl se cancelan entre sí. En otras palabras, la señal acoplada Eentrada2_acop tiene la misma magnitud como la señal aislada E'entrada1_aisl pero un desplazamiento de fase de 180° en relación con la misma.
Por lo tanto, la señal de calibración Eentrada no contribuye a la emisión espuria en el ARP. Por consiguiente, la SIR en el receptor de radio puede mejorarse al aumentar el nivel de potencia de la señal de calibración Eentrada mientras que se satisface el requisito de la emisión espuria.
Se puede apreciar por los experimentados en la técnica que, incluso si se omite el retardador 640, la línea de alimentador entre el tercer puerto 613 del acoplador 610 direccional y el segundo puerto 622 del combinador/divisor 620 de potencia producirá algún retraso, o desplazamiento de fase. De manera similar, cada línea de alimentador mostrada en las figuras 9 y 10 introducirán algún desplazamiento de fase a la señal transmitida por ella. Sin embargo, tal desplazamiento de fase no afecta la operación del aparato 600. El aparato 600 funciona en tanto que el ajustador 620 de magnitud y fase esté sintonizado de tal manera que cualquier entrada de señal al segundo puerto 612 del acoplador 610 direccional dé como resultado una salida sustancialmente cero en el primer puerto 621 del combinador/divisor 620 de potencia (o de manera equivalente, cualquier entrada de señal al primer puerto 621 del combinador/divisor 620 de potencia da como resultado una salida sustancialmente cero en el segundo puerto 612 del acoplador 610 direccional).
La figura 11 muestra un transceptor 1100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación. El transceptor 1100 puede ser una estación base o equipo de usuario.
El transceptor 1100 incluye: una o más ramificaciones incluyendo cada una un transmisor 1111, 1112 de radio, un receptor 1111, 1112 de radio y una antena 1101, 1102. El transceptor 1100 incluye además un transmisor de medición y un receptor 1110 de medición. Cada ramificación comprende además un aparato 600 de la figura 6.
Aunque la figura 11 muestra un transceptor 1100 que incluye dos ramificaciones, se puede apreciar por los experimentados en la técnica que el transceptor puede incluir más o menos ramificaciones y la presente divulgación no se limita a ningún número específico de ramificaciones incluidas en el transceptor.
La figura 12 es un diagrama de flujo que muestra un método 1200 para facilitar la AC asociada con un transmisor de radio de acuerdo con una realización de la presente divulgación. El método 1200 puede implementarse usando el aparato 600 de la figura 6 e incluye las siguientes etapas.
En etapa S1210, se recibe una señal de calibración desde un transmisor de radio en un primer puerto de un acoplador direccional, de tal manera que la señal de calibración dé como resultado una señal de calibración acoplada en un tercer puerto del acoplador direccional a través de acoplamiento.
En etapa S1220, se recibe una señal de interferencia desde una antena en un segundo puerto del acoplador direccional, de tal manera que la señal de interferencia da como resultado una señal de interferencia aislada en el tercer puerto del acoplador direccional a través de aislamiento y una señal de interferencia acoplada en un cuarto puerto del acoplador direccional a través de acoplamiento. En etapa S1230, se modifican una magnitud y una fase de la señal de interferencia acoplada para generar una señal de interferencia modificada.
En etapa S1240, la señal de calibración acoplada, la señal de interferencia aislada y la señal de interferencia modificada se combinan en una entrada a un receptor de medición. La señal de interferencia modificada y la señal de interferencia aislada se cancelan entre sí.
En una realización, la señal de interferencia modificada tiene la misma magnitud como la señal de interferencia aislada pero un desplazamiento de fase de 180° en relación con la misma.
En una realización, el método 1200 incluye, además, antes de la etapa S1240, una etapa para retrasar la señal de interferencia aislada.
La figura 13 es un diagrama de flujo que muestra un método 1300 para facilitar la AC asociada con un receptor de radio de acuerdo con una realización de la presente divulgación. El método 1300 puede implementarse usando el aparato 600 de la figura 6 e incluye las siguientes etapas.
En etapa S1310, se recibe una señal de calibración desde un transmisor de medición.
En etapa S1320, la señal de calibración se divide en una primera señal de componente y una segunda señal de componente para ser ingresadas a un tercer puerto y cuarto puerto de un acoplador direccional, respectivamente. La primera señal de componente da como resultado una señal aislada en un segundo puerto del acoplador direccional a través de aislamiento.
En etapa S1330, se modifican una magnitud y una fase de la segunda señal de componente para generar una señal modificada que da como resultado una señal acoplada en el segundo puerto del acoplador direccional a través de acoplamiento.
La señal acoplada y la señal aislada se cancelan entre sí.
En una realización, la señal acoplada tiene la misma magnitud como la señal aislada pero un desplazamiento de fase de 180° en relación con la misma.
En una realización, el método 1300 incluye además una etapa para retrasar la primera señal de componente antes de que se ingrese al tercer puerto del acoplador direccional.
La divulgación se ha descrito anteriormente con referencia a realizaciones de la misma. Debe entenderse que diversas modificaciones, alternancias y adiciones pueden hacerse por los experimentados en la técnica sin apartarse del alcance de la divulgación. Por lo tanto, el alcance de la divulgación no se limita a las realizaciones particulares anteriores, sino que solo se define por las reivindicaciones según se adjuntan.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato (600) para facilitar la calibración de antena, que comprende:
- un acoplador (610) direccional que tiene un primer puerto (611), un segundo puerto (612), un tercer puerto (613) y un cuarto puerto (614), el primer puerto está conectado selectivamente a un transmisor de radio o un receptor de radio y el segundo puerto está conectado a una antena;
-un combinador/divisor (620) de potencia que tiene un primer puerto (621), un segundo puerto (622) y un tercer puerto (623); el primer puerto del combinador/divisor de potencia está conectado selectivamente a un receptor de medición o un transmisor de medición y el segundo puerto del combinador/divisor de potencia está conectado al tercer puerto del acoplador de dirección; caracterizado porque el aparato comprende, además:
- un ajustador (630) de magnitud y fase conectado entre el cuarto puerto del acoplador direccional y el tercer puerto del combinador/divisor de potencia,
en donde el ajustador (630) de magnitud y fase está configurado para ser sintonizado de tal manera que:
- cualquier entrada de señal al segundo puerto del acoplador direccional da como resultado una salida más pequeña que un umbral predeterminado en el primer puerto del combinador/divisor de potencia.
2. El aparato (600) de la reivindicación 1, en donde, para la calibración de antena asociada con el transmisor de radio:
el acoplador (610) direccional está configurado para conectar su primer puerto al transmisor de radio de tal manera que una señal de calibración del transmisor de radio se ingrese al primer puerto del acoplador direccional y da como resultado una señal de calibración acoplada en el tercer puerto del acoplador direccional a través de acoplamiento;
el acoplador (610) direccional está configurado para recibir una señal de interferencia de la antena a través de su segundo puerto, de tal manera que la señal de interferencia da como resultado una señal de interferencia aislada en el tercer puerto del acoplador direccional a través del aislamiento y una señal de interferencia acoplada en el cuarto puerto del acoplador direccional a través de acoplamiento;
el ajustador (630) de magnitud y fase está configurado para modificar una magnitud y una fase de la señal de interferencia acoplada para generar una señal de interferencia modificada; y
el combinador/divisor (620) de potencia está configurado para conectar su primer puerto al receptor de medición y combinar la señal de calibración acoplada, la señal de interferencia aislada y la señal de interferencia modificada en una entrada al receptor de medición, en donde la señal de interferencia modificada y la señal de interferencia aislada se cancela entre sí.
3. El aparato (600) de la reivindicación 2, en donde la señal de interferencia modificada tiene la misma magnitud como la señal de interferencia aislada pero un desplazamiento de fase de 180° en relación con la misma.
4. El aparato (600) de la reivindicación 1, en donde el primer puerto está conectado al receptor de radio, y en donde para la calibración de antena asociada con el receptor de radio:
el combinador/divisor (620) de potencia está configurado para conectar su primer puerto al transmisor de medición de tal manera que una señal de calibración del transmisor de medición se ingrese al primer puerto del combinador/divisor de potencia;
el combinador/divisor (620) de potencia está configurado para dividir la señal de calibración en una primera señal de componente y una segunda señal de componente emitidas desde el segundo y tercer puertos del divisor/combinador de potencia, respectivamente, en donde la primera señal de componente da como resultado una señal aislada en el segundo puerto del acoplador direccional a través de aislamiento; y
el ajustador (630) de magnitud y fase está configurado para modificar una magnitud y una fase de la segunda señal de componente para generar una señal modificada la cual da como resultado una señal acoplada en el segundo puerto del acoplador direccional a través de acoplamiento,
en donde la señal acoplada y la señal aislada se cancelan entre sí.
5. El aparato (600) de la reivindicación 4, en donde la señal acoplada tiene la misma magnitud como la señal aislada pero un desplazamiento de fase de 180° en relación con la misma.
6. El aparato (600) de cualquiera de las reivindicaciones 1-5, que comprende además un retardador (640) conectado entre el tercer puerto del acoplador direccional y el segundo puerto del combinador/divisor de potencia.
7. El aparato (600) de cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde el ajustador (630) de magnitud y fase es un modulador vectorial.
8. Un transceptor (1100) que comprende:
- una o más ramificaciones que comprenden cada una un transmisor (1111, 1112) de radio, un receptor (1111, 1112) de radio y una antena (1101, 1102); y
- un transmisor (1110) de medición y un receptor (1110) de medición;
en donde cada ramificación comprende además un aparato (600) para facilitar la calibración de antena de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-7.
9. El transceptor (1100) de la reivindicación 8, en donde el transceptor es una estación base o un equipo de usuario.
10. Un método (1200) para facilitar la calibración de antena, que comprende:
- recibir (S1210), en un primer puerto de un acoplador direccional, una señal de calibración desde un transmisor de radio, de tal manera que la señal de calibración da como resultado una señal de calibración acoplada en un tercer puerto del acoplador direccional a través de acoplamiento;
- recibir (S1220), en un segundo puerto el acoplador direccional, una señal de interferencia desde una antena, de tal manera que la señal de interferencia da como resultado una señal de interferencia aislada en el tercer puerto del acoplador direccional a través de aislamiento y una señal de interferencia acoplada en un cuarto puerto del acoplador direccional a través de acoplamiento;
- modificar (S1230) una magnitud y una fase de la señal de interferencia acoplada para generar una señal de interferencia modificada; y
- combinar (S1240) la señal de calibración acoplada, la señal de interferencia aislada y la señal de interferencia modificada en una entrada a un receptor de medición, en donde la señal de interferencia modificada y la señal de interferencia aislada se cancelan entre sí.
11. El método (1200) de la reivindicación 10, en donde la señal de interferencia modificada tiene la misma magnitud como la señal de interferencia aislada pero un desplazamiento de fase de 180° en relación con la misma.
12. El método (1200) de la reivindicación 10 u 11, que comprende, además, antes de dicha combinación:
- retrasar la señal de interferencia aislada.
13. Un método (1300) para facilitar la calibración de antena asociada con un receptor de radio, que comprende: - recibir (S1310) una señal de calibración desde un transmisor de medición;
- dividir (S1320) la señal de calibración en una primera señal de componente y una segunda señal de componente para ser ingresadas a un tercer puerto y cuarto puerto de un acoplador direccional, respectivamente, en donde la primera señal de componente da como resultado una señal aislada en un segundo puerto del acoplador direccional a través de aislamiento; y
- modificar (S1330) una magnitud y una fase de la segunda señal de componente para generar una señal modificada la cual da como resultado una señal acoplada en el segundo puerto del acoplador direccional a través de acoplamiento, en donde la señal acoplada y la señal aislada se cancelan entre sí.
14. El método (1300) de la reivindicación 13, en donde la señal acoplada tiene la misma magnitud como la señal aislada pero un desplazamiento de fase de 180° en relación con la misma.
15. El método (1300) de la reivindicación 13 o 14, que comprende ,además:
- retrasar la primera señal de componente antes de que se ingrese al tercer puerto del acoplador direccional.
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