JP2007174072A - Calibration device and wireless device - Google Patents

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雅男 大谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a calibration device capable of suitably supporting property variation about a reference antenna system at the time of calibration. <P>SOLUTION: The calibration device comprises a reference antenna system B used for calibration provided separately from antenna systems A1-An for calibration, and a calibration processing means (baseband portion and arithmetic circuit 40) for measuring the property of reference antenna system B at the time of calibration and performing calibration for the antenna systems A1-An using the measurement result as a reference point. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、アンテナ系のキャリブレーション装置及び無線装置に関する。   The present invention relates to an antenna system calibration apparatus and a radio apparatus.

複数のアンテナを備えたアダプティブアレイアンテナシステムでは、個々のアンテナ系が基準特性に整合するようにキャリブレーションすることが要求される。従来のキャリブレーション方法として、特許文献１にはキャリブレーション時の基準特性に対応する基準アンテナ系に通常の通信に用いるアンテナ系を兼用し、キャリブレーションを行う技術が開示されている。
特開２００５−２１０３６４号公報 In an adaptive array antenna system having a plurality of antennas, it is required to calibrate each antenna system so that it matches a reference characteristic. As a conventional calibration method, Patent Document 1 discloses a technique for performing calibration by combining an antenna system used for normal communication with a reference antenna system corresponding to a reference characteristic at the time of calibration.
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-210364

しかし、上述した従来の技術では、キャリブレーション時の基準アンテナ系としての通信用のアンテナ系についての特性変動が考慮されていない。このために、キャリブレーション精度が低下するという問題がある。   However, the above-described conventional technique does not take into account the characteristic variation of the communication antenna system as the reference antenna system at the time of calibration. For this reason, there is a problem that the calibration accuracy is lowered.

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、キャリブレーション時の基準アンテナ系についての特性変動に適宜対応することのできるキャリブレーション装置を提供することにある。   The present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a calibration apparatus that can appropriately cope with characteristic fluctuations of the reference antenna system during calibration.

また、本発明の他の目的は、本発明のキャリブレーション装置を備えた無線装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a wireless device including the calibration device of the present invention.

上記の課題を解決するために、本発明に係るキャリブレーション装置は、無線装置に設けられた複数のアンテナ系を対象にしたキャリブレーションを行うキャリブレーション装置であり、前記キャリブレーション対象のアンテナ系とは別に設けたキャリブレーション用の基準アンテナ系と、キャリブレーション時に、前記基準アンテナ系の特性を測定し、該測定結果を基準値として、前記キャリブレーション対象のアンテナ系のキャリブレーションを行うキャリブレーション処理手段と、を備えたことを特徴とする。
これにより、キャリブレーション時には毎回、基準アンテナ系の特性が測定され、その測定結果に基づいてキャリブレーション対象のアンテナ系のキャリブレーションが行われるので、基準アンテナ系についての特性変動に対して適宜対応することができ、キャリブレーション精度が向上する。 In order to solve the above problem, a calibration device according to the present invention is a calibration device that performs calibration for a plurality of antenna systems provided in a wireless device, and the calibration target antenna system and A calibration reference antenna system provided separately, and calibration processing for measuring the characteristics of the reference antenna system at the time of calibration and performing calibration of the calibration target antenna system using the measurement result as a reference value Means.
As a result, the characteristics of the reference antenna system are measured every time calibration is performed, and the calibration of the antenna system to be calibrated is performed based on the measurement results. Can improve the calibration accuracy.

本発明に係るキャリブレーション装置においては、前記基準アンテナ系のアンテナは、前記キャリブレーション対象の各アンテナ系のアンテナから位置的に均等になるように配置することを特徴とする。
これにより、アンテナ間の位置的な誤差要因が軽減されるので、さらなるキャリブレーション精度の向上が期待できる。 In the calibration apparatus according to the present invention, the antennas of the reference antenna system are arranged so as to be positionally equal to the antennas of the antenna systems to be calibrated.
Thereby, the positional error factor between the antennas is reduced, so that further improvement in calibration accuracy can be expected.

本発明に係る無線装置は、前述のキャリブレーション装置を備えたことを特徴とする。   A wireless device according to the present invention includes the calibration device described above.

本発明によれば、キャリブレーション時の基準アンテナ系についての特性変動に対して適宜対応することができ、キャリブレーション精度が向上する。   According to the present invention, it is possible to appropriately cope with the characteristic variation of the reference antenna system at the time of calibration, and the calibration accuracy is improved.

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る無線装置１の構成を示すブロック図である。図１において、無線装置１は、通信用のｎ個のアンテナ系Ａ１〜Ａｎと、キャリブレーション用の基準アンテナ系Ｂと、ベースバンド部及び演算回路４０とを有する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless device 1 according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the wireless device 1 includes n antenna systems A <b> 1 to An for communication, a reference antenna system B for calibration, and a baseband unit and an arithmetic circuit 40.

アンテナ系Ａ１〜Ａｎは、通信用アンテナ１１と、送信と受信を切替えるスイッチ（ＳＷ）１２と、ベースバンド部及び演算回路４０からの送信信号をデジタル信号からアナログ信号に変換するデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）１３と、アナログ化された送信信号に対する無線送信処理を行う送信部（ＴＸ）１４と、通信用アンテナ１１で受信された信号に対する無線受信処理を行う受信部（ＲＸ）１５と、受信処理後の信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）１６とを有する。ｎ個の通信用アンテナ１１は、アレイアンテナを構成する。   The antenna systems A1 to An include a communication antenna 11, a switch (SW) 12 for switching between transmission and reception, and a digital-analog converter that converts a transmission signal from the baseband unit and the arithmetic circuit 40 from a digital signal to an analog signal. (DAC) 13, a transmission unit (TX) 14 that performs radio transmission processing on an analog transmission signal, a reception unit (RX) 15 that performs radio reception processing on a signal received by communication antenna 11, and reception An analog-to-digital converter (ADC) 16 that converts the processed signal from an analog signal to a digital signal. The n communication antennas 11 constitute an array antenna.

基準アンテナ系Ｂは、キャリブレーション用アンテナ２１と、送信と受信を切替えるスイッチ２２と、送信系から受信系への折り返し用のスイッチ２３，２５と、その折り返し時の減衰量を変更する可変抵抗器（ＶＡＴＴ）２４と、受信系の減衰を行う抵抗器（ＡＴＴ）２６と、ベースバンド部及び演算回路４０からの送信信号をデジタル信号からアナログ信号に変換するデジタル−アナログ変換器２７と、アナログ化された送信信号に対する無線送信処理を行う送信部２８と、キャリブレーション用アンテナ２１で受信された信号に対する無線受信処理を行う受信部２９と、受信処理後の信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換器３０とを有する。基準アンテナ系Ｂは、キャリブレーション時の基準特性を得るためのものである。   The reference antenna system B includes a calibration antenna 21, a switch 22 for switching between transmission and reception, switches 23 and 25 for returning from the transmission system to the reception system, and a variable resistor for changing the attenuation amount at the time of the return. (VATT) 24, resistor (ATT) 26 that attenuates the reception system, digital-analog converter 27 that converts the transmission signal from the baseband unit and arithmetic circuit 40 from a digital signal to an analog signal, and analogization A transmission unit 28 that performs wireless transmission processing on the transmitted signal, a reception unit 29 that performs wireless reception processing on the signal received by the calibration antenna 21, and converts the signal after reception processing from an analog signal to a digital signal. And an analog-digital converter 30. The reference antenna system B is for obtaining reference characteristics at the time of calibration.

ベースバンド部及び演算回路４０において、ベースバンド部はベースバンドの処理を行う。演算回路は、アダプティブアレイアンテナ処理、キャリブレーション処理、制御処理等の各種演算を行う。   In the baseband unit and arithmetic circuit 40, the baseband unit performs baseband processing. The arithmetic circuit performs various operations such as adaptive array antenna processing, calibration processing, and control processing.

図２は、図１に示す通信用アンテナ１１及びキャリブレーション用アンテナ２１の配置例を示す図である。図２の配置例では、ｎ（ｎ＝８）個の通信用アンテナ１１は、同一円周上に等間隔で配置されており、サーキュラ型のアレイアンテナを構成している。キャリブレーション用アンテナ２１は、そのサーキュラ型のアレイアンテナの円の中心に配置している。これにより、キャリブレーション用アンテナ２１と各通信用アンテナ１１との間の距離は、円の半径となり、全て等しくなる。これは、キャリブレーション対象の各アンテナ系に対して、キャリブレーション用アンテナ２１と通信用アンテナ１１との間の位置的条件を一致させる上で、好適である。
なお、サーキュラ型以外の他の形状のアレイアンテナなど、キャリブレーション用アンテナ２１と各通信用アンテナ１１の距離を全て等しくするとができない場合には、キャリブレーション用アンテナ２１が各通信用アンテナ１１に対して、できるかぎり位置的に均等になるように配置することが好ましい。もしくは、各通信用アンテナ１１のキャリブレーション用アンテナ２１からの距離に対応する位相変動及び振幅減衰量を把握し、演算回路で補正するように構成すればよい。 FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement example of the communication antenna 11 and the calibration antenna 21 illustrated in FIG. In the arrangement example of FIG. 2, n (n = 8) communication antennas 11 are arranged at equal intervals on the same circumference, and constitute a circular array antenna. The calibration antenna 21 is arranged at the center of the circle of the circular array antenna. Thereby, the distance between the calibration antenna 21 and each communication antenna 11 becomes the radius of the circle, and all are equal. This is suitable for matching the positional conditions between the calibration antenna 21 and the communication antenna 11 for each antenna system to be calibrated.
When the distance between the calibration antenna 21 and each communication antenna 11 cannot be made equal, such as an array antenna having a shape other than the circular type, the calibration antenna 21 is connected to each communication antenna 11. Therefore, it is preferable to arrange them so that they are as uniform as possible. Alternatively, the configuration may be such that the phase fluctuation and the amplitude attenuation corresponding to the distance from the calibration antenna 21 of each communication antenna 11 are grasped and corrected by an arithmetic circuit.

図３は、図１に示す無線装置１が形成するアンテナ放射パターンの一例を示す図である。図３に示されるように、無線装置１は、アダプティブアレイアンテナの演算処理によって、希望波の到来方向にアンテナ放射パターン１０１の主ビームを向け、妨害波の到来方向にアンテナ放射パターン１０１のヌルを向けることができる。これにより、無線送信及び受信の性能が向上する。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an antenna radiation pattern formed by the wireless device 1 illustrated in FIG. As shown in FIG. 3, the wireless device 1 directs the main beam of the antenna radiation pattern 101 in the direction of arrival of the desired wave and the null of the antenna radiation pattern 101 in the direction of arrival of the jamming wave by the arithmetic processing of the adaptive array antenna. Can be directed. This improves the performance of wireless transmission and reception.

そのアダプティブアレイアンテナの演算処理においては、通信用の各アンテナ系Ａ１〜Ａｎの送受信の増幅特性及び位相特性を制御するが、各アンテナ系Ａ１〜Ａｎの特性が整合されていないと、アダプティブアレイアンテナの性能が十分に発揮されない。このため、通信用の各アンテナ系Ａ１〜Ａｎの特性を整合するためのキャリブレーションが重要となる。   In the arithmetic processing of the adaptive array antenna, the transmission and reception amplification characteristics and phase characteristics of the communication antenna systems A1 to An are controlled. If the characteristics of the antenna systems A1 to An are not matched, the adaptive array antenna is used. The performance of is not fully demonstrated. For this reason, calibration for matching the characteristics of the communication antenna systems A1 to An is important.

以下、本実施形態に係るキャリブレーション処理について詳細に説明する。   Hereinafter, the calibration process according to the present embodiment will be described in detail.

図４は、本実施形態に係るキャリブレーション処理の手順を示すフローチャートである。
図４において、キャリブレーション処理が開始されると、初めに基準アンテナ系Ｂ（キャリブレーション送受信機）を対象にしたキャリブレーション処理を行う（ステップＳ１〜Ｓ１１）。 FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of the calibration process according to the present embodiment.
In FIG. 4, when the calibration process is started, the calibration process for the reference antenna system B (calibration transceiver) is first performed (steps S1 to S11).

まずステップＳ１では、スイッチ２３，２５を切替えて、送信系から受信系への折り返し回路（ＴＸ２８からＳＷ２３、ＶＡＴＴ２４、ＳＷ２５を経由してＡＴＴ２６に至る信号経路）を構成する。ステップＳ２では、ＶＡＴＴ２４の減衰量とＲＸ２９内の受信増幅量をそれぞれ所定値に設定する。   First, in step S1, the switches 23 and 25 are switched to configure a return circuit from the transmission system to the reception system (signal path from TX28 to ATT26 via SW23, VATT24 and SW25). In step S2, the attenuation amount of the VATT 24 and the reception amplification amount in the RX 29 are set to predetermined values, respectively.

ステップＳ３では、キャリブレーション用の送信信号の振幅及び位相をそれぞれ所定値に設定する。ステップＳ４では、ベースバンド部及び演算回路４０からキャリブレーション用の送信信号を送信系に出力し、折り返し回路を経由して受信系で受信処理された後にベースバンド部及び演算回路４０に入力された受信信号の振幅及び位相を測定する。このステップＳ３及びＳ４の処理は、キャリブレーション用の送信信号の振幅及び位相を変更しながら複数回繰り返す（ステップＳ５）。   In step S3, the amplitude and phase of the transmission signal for calibration are set to predetermined values, respectively. In step S4, a transmission signal for calibration is output from the baseband unit and arithmetic circuit 40 to the transmission system, and is received by the reception system via the folding circuit and then input to the baseband unit and arithmetic circuit 40. Measure the amplitude and phase of the received signal. The processes in steps S3 and S4 are repeated a plurality of times while changing the amplitude and phase of the calibration transmission signal (step S5).

ステップＳ６では、ＶＡＴＴ２４と、ＴＸ２８内の送信増幅量をそれぞれ所定値に設定する。   In step S6, the transmission amplification amounts in VATT 24 and TX 28 are set to predetermined values, respectively.

ステップＳ７では、ＲＸ２９内の受信増幅量を所定値に設定する。ステップＳ８では、ベースバンド部及び演算回路４０からキャリブレーション用の送信信号を送信系に出力し、折り返し回路を経由して受信系で受信処理された後にベースバンド部及び演算回路４０に入力された受信信号の振幅及び位相を測定する。このステップＳ７及びＳ８の処理は、ＲＸ２９内の受信増幅量を変更しながら複数回繰り返す（ステップＳ９）。なお、ステップＳ７及びＳ８の処理においては、キャリブレーション用の送信信号の振幅及び位相は一定にする。   In step S7, the reception amplification amount in the RX 29 is set to a predetermined value. In step S8, a transmission signal for calibration is output from the baseband unit and arithmetic circuit 40 to the transmission system, and is received by the reception system via the loopback circuit and then input to the baseband unit and arithmetic circuit 40. Measure the amplitude and phase of the received signal. The processes in steps S7 and S8 are repeated a plurality of times while changing the reception amplification amount in the RX 29 (step S9). In the processes of steps S7 and S8, the amplitude and phase of the calibration transmission signal are kept constant.

上記ステップＳ３〜Ｓ９の処理は、ＶＡＴＴ２４の減衰量とＲＸ２９内の受信増幅量を変更しながら複数回繰り返す（ステップＳ１０）。ここで、ＶＡＴＴ２４がパッシブデバイスで構成されていることから、減衰率の変化により一定の振幅量が減衰されるので、位相には影響を与えず、キャリブレーション精度の向上に寄与する。   The processes in steps S3 to S9 are repeated a plurality of times while changing the attenuation amount of VATT 24 and the reception amplification amount in RX 29 (step S10). Here, since the VATT 24 is composed of a passive device, a certain amount of amplitude is attenuated due to a change in the attenuation rate, so that the phase is not affected and the calibration accuracy is improved.

ステップＳ１１では、スイッチ２３，２５を切替えて、送信系から受信系への折り返し回路を解放し、基準アンテナ系Ｂを対象にしたキャリブレーション処理を終了する。これにより、今回のキャリブレーション時点における基準アンテナ系Ｂの特性（振幅特性及び位相特性）が把握される。   In step S11, the switches 23 and 25 are switched to release the return circuit from the transmission system to the reception system, and the calibration process for the reference antenna system B is completed. As a result, the characteristics (amplitude characteristics and phase characteristics) of the reference antenna system B at the time of the current calibration are grasped.

次に、上記ステップＳ１〜Ｓ１１で得られた基準アンテナ系Ｂの特性データを基準値にして、通信用のアンテナ系Ａ１〜Ａｎ（通信用送受信機）を対象にしたキャリブレーション処理を行う（ステップＳ１２〜Ｓ１９）。   Next, using the characteristic data of the reference antenna system B obtained in steps S1 to S11 as a reference value, a calibration process is performed for the communication antenna systems A1 to An (communication transceivers) (step). S12 to S19).

ステップＳ１２では、アンテナ系Ａ１〜Ａｎを対象にしたキャリブレーション処理を開始する。そのキャリブレーション処理が開始されると、まず各アンテナ系Ａ１〜Ａｎの受信系の特性を整合するためのキャリブレーション処理を行う（ステップＳ１３〜Ｓ１５）。   In step S12, calibration processing for the antenna systems A1 to An is started. When the calibration processing is started, first, calibration processing for matching the characteristics of the receiving systems of the antenna systems A1 to An is performed (steps S13 to S15).

ステップＳ１３では、まず基準アンテナ系Ｂの送信系を所定の特性に設定するとともに、基準アンテナ系Ｂの送信系から送信するキャリブレーション用の送信信号の振幅及び位相をそれぞれ所定値に設定する。そして、ベースバンド部及び演算回路４０からキャリブレーション用の送信信号を基準アンテナ系Ｂの送信系に出力し、該送信信号がキャリブレーション用アンテナ２１から送信される。   In step S13, first, the transmission system of the reference antenna system B is set to a predetermined characteristic, and the amplitude and phase of a calibration transmission signal transmitted from the transmission system of the reference antenna system B are set to predetermined values, respectively. Then, the calibration transmission signal is output from the baseband unit and the arithmetic circuit 40 to the transmission system of the reference antenna system B, and the transmission signal is transmitted from the calibration antenna 21.

ステップＳ１４では、キャリブレーション用アンテナ２１から送信された信号が各アンテナ系Ａ１〜Ａｎで受信され、それぞれ受信処理された後にベースバンド部及び演算回路４０に入力された各受信信号の振幅及び位相を測定する。ステップＳ１５では、アンテナ系Ａ１〜Ａｎのそれぞれの測定結果を上記ステップＳ１〜Ｓ１１で得られた基準値と比較し、この比較結果から各アンテナ系Ａ１〜Ａｎの受信系の特性（振幅特性及び位相特性）を整合するためのキャリブレーション値を算出する。そして、そのキャリブレーション値を用いて各アンテナ系Ａ１〜Ａｎの受信系の特性を調整するための設定を行う。これにより、通信用のアンテナ系Ａ１〜Ａｎの受信系のキャリブレーションが完了する。   In step S14, the signal transmitted from the calibration antenna 21 is received by each of the antenna systems A1 to An and subjected to reception processing, and then the amplitude and phase of each received signal input to the baseband unit and the arithmetic circuit 40 are calculated. taking measurement. In step S15, the measurement results of the antenna systems A1 to An are compared with the reference values obtained in steps S1 to S11, and the characteristics (amplitude characteristics and phase) of the reception systems of the antenna systems A1 to An are determined based on the comparison results. A calibration value for matching the characteristics) is calculated. And the setting for adjusting the characteristic of the receiving system of each antenna system A1-An using the calibration value is performed. Thereby, the calibration of the receiving system of the communication antenna systems A1 to An is completed.

次に、各アンテナ系Ａ１〜Ａｎの送信系の特性を整合するためのキャリブレーション処理を行う（ステップＳ１６〜Ｓ１９）。送信系のキャリブレーション処理は、一つずつ順番に、各アンテナ系Ａ１〜Ａｎを対象にして行う。   Next, calibration processing for matching the characteristics of the transmission systems of the antenna systems A1 to An is performed (steps S16 to S19). The transmission system calibration process is performed for each antenna system A1 to An one by one in order.

初めに、基準アンテナ系Ｂの受信系を所定の特性に設定するとともに、キャリブレーション対象のアンテナ系Ａ１〜Ａｎの送信系から送信するキャリブレーション用の送信信号の振幅及び位相をそれぞれ所定値に設定する。   First, the receiving system of the reference antenna system B is set to predetermined characteristics, and the amplitude and phase of the calibration transmission signal transmitted from the transmitting systems of the antenna systems A1 to An to be calibrated are set to predetermined values, respectively. To do.

ステップＳ１６では、アンテナ系Ａ１〜Ａｎのうち、キャリブレーション対象のいずれか一つのアンテナ系の送信系に、ベースバンド部及び演算回路４０からキャリブレーション用の送信信号を出力し、該送信信号が通信用アンテナ１１から送信される。   In step S16, a calibration transmission signal is output from the baseband unit and the arithmetic circuit 40 to the transmission system of any one of the antenna systems A1 to An to be calibrated, and the transmission signal communicates. Is transmitted from the antenna 11.

ステップＳ１７では、通信用アンテナ１１から送信された信号が基準アンテナ系Ｂで受信され、受信処理された後にベースバンド部及び演算回路４０に入力された受信信号の振幅及び位相を測定する。ステップＳ１８では、基準アンテナ系Ｂの測定結果を上記ステップＳ１〜Ｓ１１で得られた基準値と比較し、この比較結果から当該キャリブレーション対象のアンテナ系の送信系の特性（振幅特性及び位相特性）を整合するためのキャリブレーション値を算出する。そして、そのキャリブレーション値を用いて当該キャリブレーション対象のアンテナ系の送信系の特性を調整するための設定を行う。   In step S17, the signal transmitted from the communication antenna 11 is received by the reference antenna system B, subjected to reception processing, and then the amplitude and phase of the received signal input to the baseband unit and the arithmetic circuit 40 are measured. In step S18, the measurement result of the reference antenna system B is compared with the reference value obtained in steps S1 to S11, and the characteristics (amplitude characteristics and phase characteristics) of the transmission system of the antenna system to be calibrated are compared with the comparison results. A calibration value for matching is calculated. Then, setting for adjusting the characteristics of the transmission system of the antenna system to be calibrated is performed using the calibration value.

上記ステップＳ１６〜Ｓ１８は、各アンテナ系Ａ１〜Ａｎを対象として、一つずつ順番に繰り返して行う（ステップＳ１９）。これにより、通信用のアンテナ系Ａ１〜Ａｎの送信系のキャリブレーションが完了する。   The above steps S16 to S18 are repeated one by one for each antenna system A1 to An (step S19). Thereby, the calibration of the transmission systems of the communication antenna systems A1 to An is completed.

なお、通信用のアンテナ系Ａ１〜Ａｎに対するキャリブレーション値の反映方法としては、ある特定のアンテナ放射パターンを形成するときの各アンテナ系Ａ１〜Ａｎに供給する基本信号を使用して、各アンテナ系Ａ１〜Ａｎの特性を調整するようにしてもよい。例えば、その基本信号をそれぞれのアンテナ系Ａ１〜Ａｎに供給し、その時の特性を可変増幅器及び可変位相器を使用してアナログ的に調整してもよく、或いはその基本信号のテーブル自体を変更して、結果的に特性の調整が行われるようにしてもよい。   As a method of reflecting the calibration values for the communication antenna systems A1 to An, the basic signals supplied to the antenna systems A1 to An when forming a specific antenna radiation pattern are used. You may make it adjust the characteristic of A1-An. For example, the basic signal may be supplied to each of the antenna systems A1 to An, and the characteristics at that time may be adjusted in an analog manner using a variable amplifier and a variable phase shifter, or the basic signal table itself may be changed. As a result, the characteristics may be adjusted.

上述したように本実施形態によれば、キャリブレーション対象のアンテナ系とは別にキャリブレーション用の基準アンテナ系を設ける。そして、キャリブレーション時には、基準アンテナ系の特性を測定し、該測定結果を基準値として、キャリブレーション対象のアンテナ系のキャリブレーションを行う。これにより、キャリブレーション時には毎回、基準アンテナ系の特性が測定され、その測定結果に基づいてキャリブレーション対象のアンテナ系のキャリブレーションが行われるので、基準アンテナ系についての特性変動に対して適宜対応することができ、キャリブレーション精度が向上する。   As described above, according to the present embodiment, the calibration reference antenna system is provided separately from the calibration target antenna system. At the time of calibration, the characteristics of the reference antenna system are measured, and the calibration of the antenna system to be calibrated is performed using the measurement result as a reference value. As a result, the characteristics of the reference antenna system are measured every time calibration is performed, and the calibration of the antenna system to be calibrated is performed based on the measurement results. Can improve the calibration accuracy.

また、キャリブレーション用の基準アンテナ系のアンテナは、キャリブレーション対象の各アンテナ系のアンテナから位置的に均等になるように配置する。これにより、アンテナ間の位置的な誤差要因が軽減されるので、さらなるキャリブレーション精度の向上が期待できる。   Further, the calibration reference antenna system antennas are arranged so as to be positionally equal to the antennas of the respective calibration target antenna systems. Thereby, the positional error factor between the antennas is reduced, so that further improvement in calibration accuracy can be expected.

なお、通信用のｎ個のアンテナ系Ａ１〜Ａｎのうち、（ｎ−１）個以下のアンテナ系で通信が可能な場合には、使用されていないアンテナ系に対してキャリブレーション処理を行うことにより、運用中のキャリブレーションが可能になる。   When communication is possible with (n-1) or less antenna systems among the n antenna systems A1 to An for communication, calibration processing is performed for the antenna systems that are not used. This enables calibration during operation.

また、上述したように本実施形態によれば、通信用の各アンテナ系Ａ１〜Ａｎの特性が精度よく整合することができるので、アダプティブアレイアンテナの性能が十分に発揮され、無線送信及び受信のさらなる性能向上が期待できる。例えば、一基地局が多数の移動局と同時にアクセスするような移動体通信システム（例えば、ＴＤ−ＳＣＣＤＭＡ等のＴＤＭＡシステム）においては、効率よく、干渉の少ないセルの展開が可能になる。また、各移動局に対して、送信電力の効率化、移動局間の干渉の低減等が可能になる。   Further, as described above, according to the present embodiment, the characteristics of the communication antenna systems A1 to An can be accurately matched, so that the performance of the adaptive array antenna is sufficiently exhibited, and wireless transmission and reception are performed. Further performance improvement can be expected. For example, in a mobile communication system (for example, a TDMA system such as TD-SCCDMA) in which one base station accesses simultaneously with a large number of mobile stations, it is possible to efficiently deploy cells with less interference. In addition, for each mobile station, transmission power can be made more efficient, interference between mobile stations can be reduced, and the like.

以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
なお、本発明に係る無線装置は、移動体通信システムの基地局装置等、各種の無線装置に適用することができる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention.
The radio apparatus according to the present invention can be applied to various radio apparatuses such as a base station apparatus of a mobile communication system.

本発明の一実施形態に係る無線装置１の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the radio | wireless apparatus 1 which concerns on one Embodiment of this invention. 図１に示す通信用アンテナ１１及びキャリブレーション用アンテナ２１の配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the communication antenna 11 and the calibration antenna 21 which are shown in FIG. 図１に示す無線装置１が形成するアンテナ放射パターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the antenna radiation pattern which the radio | wireless apparatus 1 shown in FIG. 1 forms. 本発明の一実施形態に係るキャリブレーションの手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the calibration which concerns on one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１…無線装置、１１…通信用アンテナ、１２，２２，２３，２５…スイッチ（ＳＷ）、１３，２７…デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）、１４，２８…送信部（ＴＸ）、１５，２９…受信部（ＲＸ）、１６，３０…アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）、２４…可変抵抗器（ＶＡＴＴ）、２６…抵抗器（ＡＴＴ）、４０…ベースバンド部及び演算回路（キャリブレーション処理手段）、Ａ１〜Ａｎ…通信用のアンテナ系（キャリブレーション対象のアンテナ系）、Ｂ…キャリブレーション用の基準アンテナ系

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wireless apparatus, 11 ... Communication antenna, 12, 22, 23, 25 ... Switch (SW), 13, 27 ... Digital-analog converter (DAC), 14, 28 ... Transmission part (TX), 15, 29 ... Receiving unit (RX), 16, 30 ... Analog-digital converter (ADC), 24 ... Variable resistor (VATT), 26 ... Resistor (ATT), 40 ... Baseband unit and arithmetic circuit (calibration processing means) ), A1 to An: Communication antenna system (calibration target antenna system), B: Calibration reference antenna system

Claims (3)

無線装置に設けられた複数のアンテナ系を対象にしたキャリブレーションを行うキャリブレーション装置であり、
前記キャリブレーション対象のアンテナ系とは別に設けたキャリブレーション用の基準アンテナ系と、
キャリブレーション時に、前記基準アンテナ系の特性を測定し、該測定結果を基準値として、前記キャリブレーション対象のアンテナ系のキャリブレーションを行うキャリブレーション処理手段と、
を備えたことを特徴とするキャリブレーション装置。 A calibration device that performs calibration for a plurality of antenna systems provided in a wireless device,
A calibration reference antenna system provided separately from the calibration target antenna system;
Calibration processing means for measuring characteristics of the reference antenna system at the time of calibration, and performing calibration of the antenna system to be calibrated using the measurement result as a reference value;
A calibration apparatus comprising: 前記基準アンテナ系のアンテナは、前記キャリブレーション対象の各アンテナ系のアンテナから位置的に均等になるように配置することを特徴とする請求項１に記載のキャリブレーション装置。   The calibration apparatus according to claim 1, wherein the antennas of the reference antenna system are arranged so as to be positionally equal to the antennas of the antenna systems to be calibrated. 請求項１又は２に記載のキャリブレーション装置を備えたことを特徴とする無線装置。


A wireless device comprising the calibration device according to claim 1.


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