JP2018100839A - Calibration device and calibration method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、アレーアンテナを備えた装置を校正する校正装置及び校正方法に関する。 The present invention relates to a calibration device and a calibration method for calibrating a device including an array antenna, for example.
従来、この種の装置としては、互いに直交する信号を各アンテナ素子に同時に出力してアンテナ素子間の位相差を算出するアレーアンテナ校正装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as this type of device, there is known an array antenna calibration device that simultaneously outputs signals orthogonal to each other to each antenna element to calculate a phase difference between the antenna elements (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載されたものは、各アンテナ素子に相互に直交した原校正信号を供給する供給手段と、各アンテナ素子から放射され、それに隣接するアンテナ素子で受信された校正信号と、該受信された校正信号に係る原校正信号との相関を計算することにより、各アンテナ素子の位相振幅特性を求める位相振幅特性計算手段と、各アンテナ素子の位相振幅特性を基に全てのアンテナ素子間の相対校正係数を求める相対校正係数計算手段と、相対校正係数を基に各アンテナ素子に供給すべき基準信号を校正する校正手段と、を備える。 Patent Document 1 describes a supply means for supplying original calibration signals orthogonal to each antenna element, a calibration signal radiated from each antenna element and received by an antenna element adjacent thereto, and the reception By calculating the correlation with the original calibration signal related to the calibration signal, the phase amplitude characteristic calculating means for obtaining the phase amplitude characteristic of each antenna element, and between all antenna elements based on the phase amplitude characteristic of each antenna element A relative calibration coefficient calculating means for obtaining a relative calibration coefficient; and a calibration means for calibrating a reference signal to be supplied to each antenna element based on the relative calibration coefficient.
この構成により、外部に校正受信局を設けることなく、アンテナ素子の放射特性まで含めた振幅及び位相特性のばらつきを補正することができると特許文献1には記載されている。 Patent Document 1 describes that this configuration can correct variations in amplitude and phase characteristics including the radiation characteristics of the antenna element without providing a calibration receiving station outside.
しかしながら、特許文献1に記載の従来のものでは、校正対象のアンテナ素子数が増大すると、校正が煩雑となり、校正の精度も劣化するという課題があった。 However, the conventional device described in Patent Document 1 has a problem that when the number of antenna elements to be calibrated increases, calibration becomes complicated and the accuracy of calibration deteriorates.
具体的には、従来のものでは、アンテナ素子で受信された校正信号と原校正信号との相関を計算する構成となっているので、マッシブMIMO(Massive Multi-Input Multi-Output)のように多数のアンテナ素子(例えば256素子)を有する装置を校正する場合には、校正が煩雑になるという課題があった。 Specifically, the conventional system is configured to calculate the correlation between the calibration signal received by the antenna element and the original calibration signal, so that there are many such as Massive Multi-Input Multi-Output (MIMO). When calibrating a device having a plurality of antenna elements (for example, 256 elements), there is a problem that the calibration becomes complicated.
また、従来のものでは、多数のアンテナ素子を有する装置を校正する場合には、アンテナ素子間の経路差による時間差によって完全直交しない成分同士の干渉が校正信号間で発生し、校正の精度が劣化するという課題があった。 Further, in the conventional apparatus, when a device having a large number of antenna elements is calibrated, interference between components that are not completely orthogonal occurs due to a time difference due to a path difference between the antenna elements, and the calibration accuracy deteriorates. There was a problem to do.
本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、多数のアンテナ素子を有する装置を校正する場合でも、簡単な構成で高精度に校正することができる校正装置及び校正方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the conventional problems, and provides a calibration apparatus and a calibration method capable of calibrating with high accuracy with a simple configuration even when calibrating a device having a large number of antenna elements. The purpose is to do.
本発明の請求項1に係る校正装置は、基準信号を無線周波数の信号に周波数変換するアップコンバート手段(34)と、周波数変換された前記無線周波数の信号を送信する複数のアンテナ素子(38a〜c)と、を有する被測定装置(10)を校正する校正装置であって、前記基準信号を生成し前記アップコンバート手段に出力する基準信号生成手段(41)と、前記各アンテナ素子から送信された前記無線周波数の信号を受信する受信アンテナ(44)と、前記受信アンテナが前記各アンテナ素子から受信した受信信号を中心周波数が前記無線周波数よりも低い被解析信号に周波数変換するダウンコンバート手段(45)と、前記ダウンコンバート手段によって周波数変換された前記被解析信号に基づいて前記各アンテナ素子にそれぞれ入力される入力信号の電力差及び位相差のうち少なくとも一方を校正する校正手段(48)と、前記基準信号生成手段と前記各アンテナ素子との接続を所定のタイミングで順次切り替える切替手段(37)と、を備えた構成を有している。 The calibration apparatus according to claim 1 of the present invention includes an up-converting means (34) for converting a reference signal into a radio frequency signal, and a plurality of antenna elements (38a to 38a) for transmitting the frequency-converted radio frequency signal. c), and a reference signal generating means (41) for generating the reference signal and outputting the reference signal to the up-converting means, and transmitted from each antenna element. A receiving antenna (44) for receiving the signal of the radio frequency, and down-converting means for frequency-converting the received signal received by the receiving antenna from the antenna elements into an analyzed signal having a center frequency lower than the radio frequency ( 45) and each antenna element based on the analyzed signal frequency-converted by the down-conversion means. Calibration means (48) for calibrating at least one of the power difference and phase difference of the input signals to be input, and switching means (37) for sequentially switching the connection between the reference signal generation means and each antenna element at a predetermined timing; It has the structure provided with.
この構成により、本発明の請求項1に係る校正装置は、基準信号生成手段と各アンテナ素子との接続を所定のタイミングで順次切り替える切替手段を備えるので、多数のアンテナ素子を有する装置を校正する場合でも、従来のもののように、校正が煩雑になったり、完全直交しない成分同士の干渉が校正信号間で発生したりすることがない。 With this configuration, the calibration apparatus according to claim 1 of the present invention includes switching means for sequentially switching the connection between the reference signal generating means and each antenna element at a predetermined timing, and therefore calibrates an apparatus having a large number of antenna elements. Even in such a case, unlike the conventional case, calibration is not complicated, and interference between components that are not completely orthogonal does not occur between calibration signals.
したがって、本発明の請求項1に係る校正装置は、多数のアンテナ素子を有する装置を校正する場合でも、簡単な構成で高精度に校正することができる。 Therefore, the calibration apparatus according to claim 1 of the present invention can calibrate with high accuracy with a simple configuration even when calibrating an apparatus having a large number of antenna elements.
本発明の請求項2に係る校正装置は、基準信号を生成する基準信号生成手段(21)と、前記基準信号を無線周波数の信号に周波数変換するアップコンバート手段(34)と、周波数変換された前記無線周波数の信号を送信する複数のアンテナ素子(38a〜c)と、を有する被測定装置(10)を校正する校正装置であって、前記各アンテナ素子から送信された前記無線周波数の信号を受信する受信アンテナ(44)と、前記受信アンテナが前記各アンテナ素子から受信した受信信号を中心周波数が前記無線周波数よりも低い被解析信号に周波数変換するダウンコンバート手段(45)と、前記ダウンコンバート手段によって周波数変換された前記被解析信号に基づいて前記各アンテナ素子にそれぞれ入力される入力信号の電力差及び位相差のうち少なくとも一方を校正する校正手段(48)と、前記基準信号生成手段と前記各アンテナ素子との接続を所定のタイミングで順次切り替える切替手段(37)と、を備えた構成を有している。 The calibration apparatus according to claim 2 of the present invention includes a reference signal generation means (21) for generating a reference signal, an up-conversion means (34) for frequency-converting the reference signal to a radio frequency signal, and frequency-converted. A calibration device for calibrating a device under test (10) having a plurality of antenna elements (38a to 38c) for transmitting radio frequency signals, wherein the radio frequency signals transmitted from the antenna elements are A receiving antenna (44) for receiving, a down-converting means (45) for frequency-converting a received signal received by the receiving antenna from each antenna element into an analyzed signal having a center frequency lower than the radio frequency, and the down-converting Power difference and phase of input signals respectively input to the antenna elements based on the signal to be analyzed whose frequency is converted by the means A calibration unit (48) that calibrates at least one of them, and a switching unit (37) that sequentially switches the connection between the reference signal generation unit and each antenna element at a predetermined timing. .
この構成により、本発明の請求項2に係る校正装置は、基準信号生成手段と各アンテナ素子との接続を所定のタイミングで順次切り替える切替手段を備えるので、多数のアンテナ素子を有する装置を校正する場合でも、従来のもののように、校正が煩雑になったり、完全直交しない成分同士の干渉が校正信号間で発生したりすることがない。 With this configuration, the calibration device according to claim 2 of the present invention includes the switching unit that sequentially switches the connection between the reference signal generation unit and each antenna element at a predetermined timing, and thus calibrates a device having a large number of antenna elements. Even in such a case, unlike the conventional case, calibration is not complicated, and interference between components that are not completely orthogonal does not occur between calibration signals.
したがって、本発明の請求項2に係る校正装置は、多数のアンテナ素子を有する装置を校正する場合でも、簡単な構成で高精度に校正することができる。 Therefore, the calibration apparatus according to claim 2 of the present invention can calibrate with high accuracy with a simple configuration even when calibrating an apparatus having a large number of antenna elements.
本発明の請求項3に係る校正装置は、前記被測定装置は、前記基準信号生成手段と前記各アンテナ素子との間に、前記入力信号の電力を増幅する増幅器(35)と、前記入力信号の位相を調整する移相器(36)とのうち少なくとも一方を備えた構成を有している。 The calibration apparatus according to claim 3 of the present invention is such that the device under test includes an amplifier (35) for amplifying the power of the input signal between the reference signal generating means and each antenna element, and the input signal. The phase shifter (36) for adjusting the phase of the phase shifter (36) is provided.
この構成により、本発明の請求項3に係る校正装置は、増幅器及び移相器の少なくとも一方を校正することができる。 With this configuration, the calibration device according to claim 3 of the present invention can calibrate at least one of the amplifier and the phase shifter.
本発明の請求項4に係る校正装置は、無線周波数の信号を受信する複数のアンテナ素子(74a〜c)と、受信した前記無線周波数の信号を中心周波数が前記無線周波数よりも低い被解析信号に周波数変換するダウンコンバート手段(73)と、を有する被測定装置(50)を校正する校正装置であって、基準信号を生成する基準信号生成手段(41)と、生成された前記基準信号を無線周波数の信号に周波数変換するアップコンバート手段(81)と、周波数変換された前記無線周波数の信号を送信する送信アンテナ(82)と、前記送信アンテナから送信され、前記各アンテナ素子で受信した受信信号が前記ダウンコンバート手段によって周波数変換された前記被解析信号に基づいて前記各アンテナ素子からそれぞれ出力される出力信号の電力差及び位相差のうち少なくとも一方を解析する受信解析手段(47)と、前記受信解析手段の解析結果に基づいて校正する校正手段(48)と、前記各アンテナ素子と前記受信解析手段との接続を所定のタイミングで順次切り替える切替手段(37)と、を備えた構成を有している。 A calibration apparatus according to a fourth aspect of the present invention includes a plurality of antenna elements (74a to 74c) that receive radio frequency signals, and a signal to be analyzed whose center frequency is lower than the radio frequency. A calibration device for calibrating a device under test (50) having a frequency conversion down-converting means (73), a reference signal generating means (41) for generating a reference signal, and the generated reference signal Up-conversion means (81) for frequency conversion to a radio frequency signal, transmission antenna (82) for transmitting the frequency-converted radio frequency signal, and reception transmitted from the transmission antenna and received by each antenna element An output signal output from each antenna element based on the signal to be analyzed whose frequency is converted by the down-converting means A reception analysis means (47) for analyzing at least one of a power difference and a phase difference; a calibration means (48) for calibrating based on an analysis result of the reception analysis means; and each of the antenna elements and the reception analysis means. And a switching means (37) for sequentially switching the connection at a predetermined timing.
この構成により、本発明の請求項4に係る校正装置は、各アンテナ素子と校正手段との接続を所定のタイミングで順次切り替える切替手段を備えるので、多数のアンテナ素子を有する装置を校正する場合でも、従来のもののように、校正が煩雑になったり、完全直交しない成分同士の干渉が校正信号間で発生したりすることがない。 With this configuration, the calibration apparatus according to claim 4 of the present invention includes switching means for sequentially switching the connection between each antenna element and the calibration means at a predetermined timing, so even when calibrating a device having a large number of antenna elements. Thus, unlike conventional ones, calibration does not become complicated, and interference between components that are not completely orthogonal does not occur between calibration signals.
したがって、本発明の請求項4に係る校正装置は、多数のアンテナ素子を有する装置を校正する場合でも、簡単な構成で高精度に校正することができる。 Therefore, the calibration device according to claim 4 of the present invention can calibrate with high accuracy with a simple configuration even when calibrating a device having a large number of antenna elements.
本発明の請求項5に係る校正装置は、無線周波数の信号を受信する複数のアンテナ素子(74a〜c)と、受信した前記無線周波数の信号を中心周波数が前記無線周波数よりも低い被解析信号に周波数変換するダウンコンバート手段(73)と、を有する被測定装置(50)を校正する校正装置であって、基準信号を生成する基準信号生成手段(41)と、生成された前記基準信号を無線周波数の信号に周波数変換するアップコンバート手段(81)と、周波数変換された前記無線周波数の信号を送信する送信アンテナ(82)と、を備え、前記被測定装置は、前記送信アンテナから送信され、前記各アンテナ素子で受信した受信信号が前記ダウンコンバート手段によって周波数変換された前記被解析信号に基づいて前記各アンテナ素子からそれぞれ出力される出力信号の電力差及び位相差のうち少なくとも一方を解析する受信解析手段(62)と、前記受信解析手段の解析結果に基づいて校正する校正手段(63)と、を備え、前記各アンテナ素子と前記受信解析手段との接続を所定のタイミングで順次切り替える切替手段(37)を備えた構成を有している。 A calibration apparatus according to claim 5 of the present invention includes a plurality of antenna elements (74a to 74c) that receive a radio frequency signal, and a signal to be analyzed whose center frequency is lower than the radio frequency of the received radio frequency signal. A calibration device for calibrating a device under test (50) having a frequency conversion down-converting means (73), a reference signal generating means (41) for generating a reference signal, and the generated reference signal An up-conversion means (81) for frequency conversion to a radio frequency signal; and a transmission antenna (82) for transmitting the frequency-converted radio frequency signal, wherein the device under test is transmitted from the transmission antenna. The received signal received by each antenna element is transmitted from each antenna element based on the analyzed signal obtained by frequency-converting the received signal by the down-converting means. Reception analysis means (62) for analyzing at least one of the power difference and phase difference of the output signals output from each output; and calibration means (63) for calibrating based on the analysis result of the reception analysis means. And a switching means (37) for sequentially switching the connection between each antenna element and the reception analyzing means at a predetermined timing.
この構成により、本発明の請求項5に係る校正装置は、各アンテナ素子と校正手段との接続を所定のタイミングで順次切り替える切替手段を備えるので、多数のアンテナ素子を有する装置を校正する場合でも、従来のもののように、校正が煩雑になったり、完全直交しない成分同士の干渉が校正信号間で発生したりすることがない。 With this configuration, the calibration device according to claim 5 of the present invention includes switching means for sequentially switching the connection between each antenna element and the calibration means at a predetermined timing, so even when a device having a large number of antenna elements is calibrated. Thus, unlike conventional ones, calibration does not become complicated, and interference between components that are not completely orthogonal does not occur between calibration signals.
したがって、本発明の請求項5に係る校正装置は、多数のアンテナ素子を有する装置を校正する場合でも、簡単な構成で高精度に校正することができる。 Therefore, the calibration apparatus according to claim 5 of the present invention can calibrate with high accuracy with a simple configuration even when calibrating an apparatus having a large number of antenna elements.
本発明の請求項6に係る校正装置は、前記被測定装置は、前記各アンテナ素子と前記受信解析手段との間に、前記出力信号の電力を増幅する増幅器(35)と、前記出力信号の位相を調整する移相器(36)とのうち少なくとも一方を備えた構成を有している。 In the calibration device according to claim 6 of the present invention, the device under test includes an amplifier (35) for amplifying the power of the output signal between each antenna element and the reception analysis means, and the output signal. It has a configuration including at least one of a phase shifter (36) for adjusting the phase.
この構成により、本発明の請求項6に係る校正装置は、増幅器及び移相器の少なくとも一方を所望の値に調整することにより被測定装置を校正することができる。 With this configuration, the calibration device according to claim 6 of the present invention can calibrate the device under measurement by adjusting at least one of the amplifier and the phase shifter to a desired value.
本発明の請求項7に係る校正装置は、前記基準信号生成手段は、前記各アンテナ素子が対応可能な帯域幅以上の帯域幅を有する基準信号を生成するものである構成を有している。 The calibration apparatus according to claim 7 of the present invention has a configuration in which the reference signal generating means generates a reference signal having a bandwidth that is equal to or greater than a bandwidth that the antenna elements can handle.
この構成により、本発明の請求項7に係る校正装置は、広帯域の校正値を一度に取得することができる。 With this configuration, the calibration device according to claim 7 of the present invention can acquire a broadband calibration value at a time.
本発明の請求項8に係る校正方法は、基準信号を無線周波数の信号に周波数変換するアップコンバート手段(34)と、周波数変換された前記無線周波数の信号を送信する複数のアンテナ素子(38a〜c)と、を有する被測定装置(10)を校正する請求項1に記載の校正装置を用いた校正方法であって、前記基準信号を生成し前記アップコンバート手段に出力する基準信号生成ステップ(S13)と、前記各アンテナ素子から送信された前記無線周波数の信号を受信する受信ステップ(S17)と、前記受信ステップにおいて前記各アンテナ素子から受信した受信信号を中心周波数が前記無線周波数よりも低い被解析信号に周波数変換するダウンコンバートステップ(S18)と、前記ダウンコンバートステップにおいて周波数変換された前記被解析信号に基づいて前記各アンテナ素子にそれぞれ入力される入力信号の電力差及び位相差のうち少なくとも一方を校正する校正ステップ(S20)と、前記基準信号生成手段と前記各アンテナ素子との接続を所定のタイミングで順次切り替える切替ステップ(S15)と、を含む構成を有している。 The calibration method according to claim 8 of the present invention includes an up-conversion means (34) for converting a reference signal into a radio frequency signal, and a plurality of antenna elements (38a to 38a) for transmitting the frequency-converted radio frequency signal. a calibration method using the calibration device according to claim 1, wherein the reference signal is generated and output to the up-converting means (c). S13), a reception step (S17) for receiving the radio frequency signal transmitted from each antenna element, and a reception signal received from each antenna element in the reception step has a center frequency lower than the radio frequency A down-conversion step (S18) for converting the frequency to the signal to be analyzed, and the frequency conversion in the down-conversion step. A calibration step (S20) for calibrating at least one of a power difference and a phase difference of input signals respectively input to the antenna elements based on the analyzed signal; and the reference signal generating means and the antenna elements And a switching step (S15) for sequentially switching connections at a predetermined timing.
この構成により、本発明の請求項8に係る校正方法は、基準信号生成手段と各アンテナ素子との接続を所定のタイミングで順次切り替えるので、多数のアンテナ素子を有する装置を校正する場合でも、従来のもののように、校正が煩雑になったり、完全直交しない成分同士の干渉が校正信号間で発生したりすることがない。 With this configuration, the calibration method according to claim 8 of the present invention sequentially switches the connection between the reference signal generating means and each antenna element at a predetermined timing, so that even when a device having a large number of antenna elements is calibrated, Thus, calibration is not complicated, and interference between components that are not completely orthogonal does not occur between calibration signals.
したがって、本発明の請求項8に係る校正装置は、多数のアンテナ素子を有する装置を校正する場合でも、簡単な構成で高精度に校正することができる。 Therefore, the calibration apparatus according to claim 8 of the present invention can calibrate with high accuracy with a simple configuration even when calibrating an apparatus having a large number of antenna elements.
本発明の請求項9に係る校正方法は、無線周波数の信号を受信する複数のアンテナ素子(74a〜c)と、受信した前記無線周波数の信号を中心周波数が前記無線周波数よりも低い被解析信号に周波数変換するダウンコバート手段(73)と、を有する被測定装置を校正する請求項4に記載の校正装置を用いた校正方法であって、基準信号を生成する基準信号生成ステップ(S13)と、生成された前記基準信号を無線周波数の信号に周波数変換するアップコンバートステップ(S32)と、周波数変換された前記無線周波数の信号を送信する送信ステップ(S33)と、前記送信アンテナから送信され、前記各アンテナ素子で受信した受信信号を前記被解析信号に周波数変換するダウンコンバートステップ(S18)と、前記ダウンコンバートステップにおいて周波数変換された前記被解析信号に基づいて前記各アンテナ素子からそれぞれ出力される出力信号の電力差及び位相差のうち少なくとも一方を解析する受信解析ステップ(S19)と、前記受信解析ステップの解析結果に基づいて校正する校正ステップ(S20)と、前記各アンテナ素子と前記受信解析手段との接続を所定のタイミングで順次切り替える切替ステップ(S15)と、を含む構成を有している。 A calibration method according to claim 9 of the present invention includes a plurality of antenna elements (74a to 74c) that receive a radio frequency signal, and a signal to be analyzed whose center frequency is lower than the radio frequency of the received radio frequency signal. 5. A calibration method using the calibration device according to claim 4, wherein the device to be measured is calibrated with a down-converting means (73) for frequency conversion to a reference signal generating step (S13) for generating a reference signal. An up-conversion step (S32) for frequency-converting the generated reference signal into a radio frequency signal, a transmission step (S33) for transmitting the frequency-converted radio frequency signal, and transmission from the transmission antenna. A down-conversion step (S18) for frequency-converting a received signal received by each antenna element into the signal to be analyzed; A reception analysis step (S19) for analyzing at least one of a power difference and a phase difference of output signals respectively output from the antenna elements based on the signal to be analyzed frequency-converted in a step, and the reception analysis step A calibration step (S20) for calibrating based on the analysis result of (2), and a switching step (S15) for sequentially switching the connection between each antenna element and the reception analysis means at a predetermined timing.
この構成により、本発明の請求項9に係る校正方法は、各アンテナ素子と校正手段との接続を所定のタイミングで順次切り替えるので、多数のアンテナ素子を有する装置を校正する場合でも、従来のもののように、校正が煩雑になったり、完全直交しない成分同士の干渉が校正信号間で発生したりすることがない。 With this configuration, the calibration method according to claim 9 of the present invention sequentially switches the connection between each antenna element and the calibration means at a predetermined timing. Therefore, even when a device having a large number of antenna elements is calibrated, Thus, calibration is not complicated, and interference between components that are not completely orthogonal does not occur between calibration signals.
したがって、本発明の請求項9に係る校正装置は、多数のアンテナ素子を有する装置を校正する場合でも、簡単な構成で高精度に校正することができる。 Therefore, the calibration device according to claim 9 of the present invention can calibrate with high accuracy with a simple configuration even when a device having a large number of antenna elements is calibrated.
本発明は、多数のアンテナ素子を有する装置を校正する場合でも、簡単な構成で高精度に校正することができるという効果を有する校正装置及び校正方法を提供することができるものである。 The present invention can provide a calibration device and a calibration method that have the effect of being able to calibrate with high accuracy with a simple configuration even when a device having a large number of antenna elements is calibrated.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の校正装置を備えた校正システムを例に挙げて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. A calibration system provided with the calibration apparatus of the present invention will be described as an example.
(第1実施形態)
まず、本発明に係る校正システムの第1実施形態における構成について説明する。
(First embodiment)
First, the configuration of the calibration system according to the first embodiment of the present invention will be described.
図1に示すように、本実施形態における校正システム1は、校正対象である被測定装置としての基地局10と、基地局10の送信特性の校正を行うための測定を行う測定装置40と、を備えている。
As shown in FIG. 1, a calibration system 1 according to the present embodiment includes a
基地局10は、メインボード20と、RF/ANTボード30と、を備えている。
The
メインボード20は、基準信号発生器21、DAC(デジタル・アナログコンバータ)22、SW(スイッチ)切替部23を備えている。
The
RF/ANTボード30は、切替SW31及び32、SW切替部33、UC(アップコンバータ)34、増幅器群35、移相器群36、SW群37、アレーアンテナ38を備えている。
The RF /
測定装置40は、基準信号発生器41、DAC42、SW切替部43、受信アンテナ44、DC(ダウンコンバータ)45、ADC(アナログ・デジタルコンバータ)46、受信解析部47、校正部48を備えている。
The measuring
本実施形態における校正システム1は、測定装置40の基準信号発生器41からの基準信号(後述)を用いて基地局10内のRF/ANTボード30を校正するモード(以下、単に「ANTボード校正モード」という)と、基地局10のメインボード20内の基準信号発生器21からの基準信号(後述)を用いて基地局10全体を校正するモード(以下、単に「基地局校正モード」という)と、を有する。以下、校正システム1の詳細な構成について説明する。
The calibration system 1 in the present embodiment is a mode for calibrating the RF /
まず、基地局10のメインボード20の構成について説明する。
First, the configuration of the
基準信号発生器21は、校正用のベースバンド信号を発生可能であって、アレーアンテナ38が備える各アンテナ素子が対応可能な帯域幅以上の帯域幅を有する基準信号を生成するものである。この基準信号は、例えばOFDM通信方式で用いられる信号のような広帯域の変調波の信号である。また、基準信号は、具体的には、例えばOFDM通信方式で用いられるパイロット信号のような電力及び位相が既知の信号である。この種の基準信号を用いることにより、本実施形態における校正システム1は、広帯域の校正値を一度に短時間で取得することが可能となっている。
The
さらに具体的には、各アンテナ素子が対応可能な周波数が、例えばミリ波帯で中心周波数28GHz、帯域幅1GHzであれば、基準信号発生器21は、27.5GHz〜28.5GHzの帯域幅以上の帯域幅を有する広帯域な基準信号を生成するものである。この基準信号発生器21は、基地局校正モードにおける基準信号生成手段の一例である。
More specifically, if the frequencies that can be handled by each antenna element are, for example, a millimeter wave band with a center frequency of 28 GHz and a bandwidth of 1 GHz, the
なお、従来のものでは、例えば帯域幅1GHzのように広帯域の信号を校正する場合には、帯域幅内の周波数特性を考慮して多数ポイントの周波数の校正値を求める必要があったため校正に長時間を要していた。これに対し、本実施形態では、前述のような広帯域の基準信号を用いるので、広帯域の校正値を一度に短時間で取得することができ、校正の短時間化を図ることができる。 In the conventional method, when a wideband signal such as a bandwidth of 1 GHz is calibrated, it is necessary to obtain a calibration value for a number of frequencies in consideration of the frequency characteristics within the bandwidth. It took time. On the other hand, in the present embodiment, since the broadband reference signal as described above is used, a broadband calibration value can be acquired at a short time, and the calibration can be shortened.
DAC22は、基準信号発生器21が発生した変調波の基準信号をデジタル値からアナログ値に変換し、RF/ANTボード30に出力するようになっている。
The
SW切替部23は、RF/ANTボード30の切替SW32を介してRF/ANTボード30のSW群37に制御信号を出力し、SW群37に含まれる各SWを所定のタイミングで順次切り替えるようになっている。SW切替部23は、各SWを切り替えるタイミングとして、例えば、基地局10がOFDM通信方式で動作する場合には、1フレームごと、1サブフレームごと、又は1シンボルごとというように予め定められたデータの単位ごとの切替時間間隔で切り替えるのが好ましい。SW切替部23は、SW群37の中の1つのSWのみをオン、その他のSWをオフとし、オンとするSWを順次切り替える制御を行う。
The
次に、基地局10のRF/ANTボード30の構成について説明する。
Next, the configuration of the RF /
切替SW31は、SW切替部33からの制御信号に基づいて、DAC22又はDAC42とUC34とを接続するようになっている。
The switching
切替SW32は、SW切替部33からの制御信号に基づいて、SW切替部23又はSW切替部43とSW群37とを接続するようになっている。
The switching
SW切替部33は、切替SW31及び切替SW32の切替動作を制御するようになっている。
The
具体的には、SW切替部33は、ANTボード校正モードにおいて、測定装置40のDAC42とUC34とを接続するよう切替SW31に制御信号を出力するとともに、測定装置40のSW切替部43とSW群37とを接続するよう切替SW32に制御信号を出力するようになっている。また、SW切替部33は、基地局校正モードにおいて、メインボード20のDAC22とUC34とを接続するよう切替SW31に制御信号を出力するとともに、メインボード20のSW切替部23とSW群37とを接続するよう切替SW32に制御信号を出力するようになっている。
Specifically, the
UC34は、DAC22又はDAC42から入力した基準信号を所定の無線周波数の信号に周波数変換し、周波数変換した信号を増幅器群35に含まれる各増幅器に分配して出力するようになっている。
The
増幅器群35は、入力信号の電力を増幅する複数の増幅器を備えている。増幅器群35は、増幅器35a〜35cを含む。増幅器群35に含まれる各増幅器の増幅率は、校正部48によって所定の値に設定可能になっている。
The
移相器群36は、入力信号の位相を調整する複数の移相器を備えている。移相器群36は、移相器36a〜36cを含む。移相器群36に含まれる各移相器の位相調整値は、校正部48によって所定の値に設定可能になっている。
The
SW群37は、SW切替部23又はSW切替部43からの制御信号に基づいて、移相器群36と複数のアンテナ素子との経路を所定のタイミングで順次切り替える複数のSWを備えている。このSW群37は、基準信号発生器21又は41と各アンテナとの間の経路を所定のタイミングで順次切り替えるようになっている。SW群37は、SW37a〜37cを含み、SW切替部23により、例えば、まずSW37aのみがオンで他のSWはすべてオフ、次にSW37bのみがオンで他のSWはすべてオフ、次にSW37cのみがオンで他のSWはすべてオフ、というように切替制御される。なお、SW群37は、切替手段の一例である。
The
アレーアンテナ38は、複数のアンテナ素子を備えている。各アンテナ素子は、例えばマイクロストリップアンテナのような平面アンテナで構成され、無線周波数の信号(電波)を受信アンテナ44に送信するようになっている。アレーアンテナ38は、アンテナ素子38a〜38cを含む。
The
次に、測定装置40の構成について説明する。
Next, the configuration of the measuring
基準信号発生器41は、前述の基準信号発生器21と同様に、アレーアンテナ38が備える各アンテナ素子が対応可能な帯域幅以上の帯域幅を有する広帯域な基準信号を生成するようになっている。この基準信号発生器41は、ANTボード校正モードにおける基準信号生成手段の一例である。
Similar to the
DAC42は、基準信号発生器41が発生した変調波の基準信号をデジタル値からアナログ値に変換し、RF/ANTボード30に出力するようになっている。
The
SW切替部43は、前述のSW切替部23と同様に、切替SW32を介してRF/ANTボード30のSW群37に制御信号を出力し、SW群37に含まれる各SWを所定のタイミングで順次切り替えるようになっている。
Similar to the
SW切替部43が各SWを切り替えるタイミングは、基地局10側とで共有されている。例えば、スタート時のトリガタイミングと、クロックとを基地局10側と測定装置40側とで共有して、予め決められたタイミングで、送信で使われるアンテナ素子が切り替わるようにする。また、例えば、切替タイミング用の制御信号を基地局10側と測定装置40側とでやり取りする手段を設け、基準信号を含む電波を送信するアンテナ素子を測定装置40から基地局10に対して指定する構成や、基準信号を含む電波を送信するアンテナ素子を基地局10が決定して測定装置40に通知する構成とすることができる。
The timing at which the
受信アンテナ44は、アレーアンテナ38の各アンテナ素子から送信された無線周波数の信号(電波)を受信し、DC45に出力するようになっている。前述のように、SW切替部23又は43によってアレーアンテナ38のアンテナ素子が所定のタイミングで順次切り替えるので、受信アンテナ44は、各アンテナ素子の送信信号を所定のタイミングで順次受信することとなる。
The receiving
DC45は、受信アンテナ44が各アンテナ素子から順次受信した受信信号をベースバンドの信号に周波数変換し、ADC46に出力するようになっている。このDC45は、ダウンコンバート手段の一例である。
The
ADC46は、DC45が周波数変換した信号をアナログ値からデジタル値に変換し、受信解析部47に出力するようになっている。
The
受信解析部47は、DC45から出力されるベースバンドの信号を解析するようになっている。具体的には、受信解析部47は、SW切替部23又は43によってアレーアンテナ38のアンテナ素子が所定のタイミングで順次切り替えるに従って、アレーアンテナ38のアンテナ素子からの周波数変換後の信号について、電力及び位相を求める。この受信解析部47は、受信解析手段を構成する。
The
また、受信解析部47は、予め定められた電力基準値に対する電力差をアレーアンテナ38のアンテナ素子ごとに求める。また、受信解析部47は、予め定められた1つのアンテナ素子の位相を基準位相として、その基準位相に対する位相差をアレーアンテナ38のアンテナ素子ごとに求める。なお、受信解析部47は、RF/ANTボード30のSW群37の切替によるデータへの影響がない範囲のデータを解析するようになっている。
Further, the
校正部48は、DC45によって周波数変換されたベースバンドの信号に基づいて、各アンテナ素子にそれぞれ入力される入力信号の電力差及び位相差を校正するようになっている。具体的には、校正部48は、電力基準値に対して各アンテナ素子に順次入力される信号の電力が所定の公差内に収まるよう、また、基準位相に対して各アンテナ素子に順次入力される信号の位相が所定の公差内に収まるよう、各アンテナ素子の電力及び位相を校正するようになっている。なお、校正部48は、校正手段の一例である。
The
前述の構成において、基準信号発生器21又は41、受信アンテナ44、DC45、校正部48、SW群37は、本発明に係る校正装置を構成する。
In the above-described configuration, the
なお、本実施形態では、校正部48が、入力信号の電力差及び位相差の両方を校正するものとしているが、入力信号の電力差及び位相差のうち少なくとも一方を校正するものであってもよい。
In the present embodiment, the
次に、本実施形態における校正システム1の動作について図2を用いて説明する。 Next, operation | movement of the calibration system 1 in this embodiment is demonstrated using FIG.
基地局10及び測定装置40の操作部(図示省略)を利用者が操作することにより、初期設定が行われる(ステップS11)。
Initial setting is performed by the user operating the operation units (not shown) of the
初期設定としては、ANTボード校正モード又は基地局校正モードのいずれかを指定するモード設定、基準信号発生器21又は41に発生させるベースバンドの基準信号の設定、増幅器群35及び移相器群36の初期値の設定等がある。なお、SW群37に含まれる全SWは、初期状態ではオフに設定されている。
As an initial setting, a mode setting for specifying either the ANT board calibration mode or the base station calibration mode, a setting of a baseband reference signal to be generated by the
モード設定において、ANTボード校正モードが設定されたものとして以下説明する。 In the mode setting, the following description will be made assuming that the ANT board calibration mode is set.
SW切替部33は、切替SW31の入力側を測定装置40のDAC42側に、切替SW32の入力側を測定装置40のSW切替部43側に、それぞれ設定する(ステップS12)。
The
基準信号発生器41は、初期設定で設定されたベースバンドの基準信号を発生し(ステップS13)、DAC42に出力する。DAC42は、入力した基準信号をデジタル値からアナログ値に変換し、切替SW31を介してUC34に出力する。
The
UC34は、入力したアナログ値の基準信号を所定の無線周波数の信号に周波数変換し(ステップS14)、周波数変換した信号を増幅器群35に含まれる各増幅器に分配して出力する。
The
増幅器群35は、入力信号の電力を予め設定された増幅率で増幅し、移相器群36に出力する。移相器群36は、入力信号の位相を予め設定された位相に調整し、SW群37に出力する。
The
SW群37は、SW切替部43からの制御信号に基づいて、各SWを所定のタイミングで順次切り替える(ステップS15)。具体的には、まず、SW群37は、SW37aのみをオフからオンに切り替え、所定の時間経過後オフにする。次に、SW群37は、SW37bのみをオフからオンに切り替え、所定の時間経過後オフにする。続いて、SW群37は、SW37cのみをオフからオンに切り替え、所定の時間経過後オフにする。
The
アレーアンテナ38は、SW群37の切り替え動作に応じて、アンテナ素子38a、38b、38c、・・・から所定のタイミングで順次、無線周波数の信号(電波)を送信する(ステップS16)。
The
受信アンテナ44は、アレーアンテナ38から送信される無線周波数の信号を順次受信し(ステップS17)、DC45に出力する。
The receiving
DC45は、受信アンテナ44が各アンテナ素子から順次受信した受信信号をベースバンドの信号に周波数変換し(ステップS18)、ADC46に出力する。ADC46は、DC45が周波数変換した信号をアナログ値からデジタル値に変換し、受信解析部47に出力する。
The
受信解析部47は、DC45から出力されるベースバンドの信号を解析し(ステップS19)、予め定められた電力基準値に対する電力差をアンテナ素子ごとに求める。また、受信解析部47は、予め定められた1つのアンテナ素子の位相を基準位相として、その基準位相に対する位相差をアンテナ素子ごとに求める。
The
校正部48は、電力基準値に対して各アンテナ素子に順次入力される入力信号の電力が所定の公差内に収まるよう、また、基準位相に対して各アンテナ素子に順次入力される入力信号の位相が所定の公差内に収まるよう、各アンテナ素子の電力及び位相を校正する(ステップS20)。
The
なお、基地局校正モードでは、SW切替部23、基準信号発生器21及びDAC22が、それぞれ、前述のSW切替部43、基準信号発生器41及びDAC42に代わって各処理を実行する。
In the base station calibration mode, the
以上のように、本実施形態における校正システム1は、基準信号発生器21又は41とアレーアンテナ38の各アンテナ素子との接続を所定のタイミングで順次切り替えるSW群37を備える構成としたので、多数のアンテナ素子を有する装置を校正する場合でも、従来のものとは異なり、校正が煩雑になったり、完全直交しない成分同士の干渉が校正信号間で発生したりすることがない。
As described above, the calibration system 1 according to this embodiment includes the
したがって、本実施形態における校正システム1は、多数のアンテナ素子を有する装置を校正する場合でも、簡単な構成で高精度に校正することができる。 Therefore, the calibration system 1 in this embodiment can calibrate with high accuracy with a simple configuration even when calibrating a device having a large number of antenna elements.
なお、前述の実施形態において、被測定装置として基地局を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばOFDM通信方式で通信する端末装置であっても同様な効果が得られる。 In the above-described embodiment, the base station has been described as an example of the device to be measured. However, the present invention is not limited to this, and the same applies to, for example, a terminal device that communicates using the OFDM communication method. An effect is obtained.
また、前述の実施形態において、基準信号発生器21からアレーアンテナ38までの経路を1つの経路として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、この経路を複数の並列経路に分割した構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the path from the
(第2実施形態)
まず、本発明に係る校正システムの第2実施形態における構成について説明する。
(Second Embodiment)
First, the configuration of the calibration system according to the second embodiment of the present invention will be described.
図3に示すように、本実施形態における校正システム2は、校正対象である被測定装置としての基地局50と、基地局50の受信特性の校正を行うための測定を行う測定装置80と、を備えている。なお、第1実施形態(図1参照)と同様な構成要素には同一の符号を付し、重複する構成の説明は省略する。
As shown in FIG. 3, the calibration system 2 in the present embodiment includes a
基地局50は、メインボード60と、RF/ANTボード70と、を備えている。
The
メインボード60は、SW切替部23、ADC61、受信解析部62、校正部63を備えている。
The
RF/ANTボード70は、切替SW31、32及び71、SW切替部72、DC73、アレーアンテナ74、加算器75、増幅器群35、移相器群36、SW群37を備えている。
The RF /
測定装置80は、基準信号発生器41、DAC42、UC81、送信アンテナ82、SW切替部43、ADC46、受信解析部47、校正部48を備えている。なお、本実施形態における受信解析部47は、受信解析手段の一例である。
The
本実施形態における校正システム2は、測定装置80の校正部48を用いて基地局50内のRF/ANTボード70を校正するANTボード校正モードと、基地局50のメインボード60内の校正部63を用いて基地局50全体を校正する基地局校正モードと、を有する。以下、校正システム2の詳細な構成について説明する。
The calibration system 2 in the present embodiment includes an ANT board calibration mode in which the RF /
まず、基地局50のメインボード60の構成について説明する。
First, the configuration of the
ADC61は、DC73が周波数変換した信号をアナログ値からデジタル値に変換し、受信解析部62に出力するようになっている。
The
受信解析部62は、ADC61から出力されるベースバンドの信号を解析するようになっている。具体的には、受信解析部62は、SW切替部23によってアレーアンテナ74のアンテナ素子が所定のタイミングで順次切り替わるに従って、アレーアンテナ74のアンテナ素子が出力する受信信号を周波数変換後した信号について、電力及び位相を求める。また、受信解析部62は、予め定められた電力基準値に対する電力差をアンテナ素子ごとに求める。また、受信解析部62は、予め定められた1つのアンテナ素子の位相を基準位相として、その基準位相に対する位相差をアンテナ素子ごとに求める。なお、受信解析部62は、受信解析手段の一例である。
The
校正部63は、RF/ANTボード70のDC73によって周波数変換されたベースバンドの信号に基づいて、RF/ANTボード70の各アンテナ素子から出力される出力信号の電力差及び位相差を校正するようになっている。具体的には、校正部63は、電力基準値に対して各アンテナ素子から順次出力される出力信号の電力が所定の公差内に収まるよう、また、基準位相に対して各アンテナ素子から順次出力される出力信号の位相が所定の公差内に収まるよう、各アンテナ素子の電力及び位相を校正するようになっている。なお、校正部63は、校正手段の一例である。
The
次に、基地局50のRF/ANTボード70の構成について説明する。
Next, the configuration of the RF /
切替SW71は、SW切替部72からの制御信号に基づいて、校正部48又は63と増幅器群35及び移相器群36とを接続するようになっている。
The switching
SW切替部72は、切替SW31、32及び71の切替動作を制御するようになっている。
The
具体的には、SW切替部72は、ANTボード校正モードにおいて、測定装置80の校正部48と増幅器群35及び移相器群36とを接続するよう切替SW71に制御信号を出力するようになっている。また、SW切替部72は、基地局校正モードにおいて、メインボード60の校正部63と増幅器群35及び移相器群36とを接続するよう切替SW71に制御信号を出力するようになっている。
Specifically, the
加算器75は、増幅器群35から入力した無線周波数の信号を加算してDC73に出力するようになっている。
The
DC73は、加算器75から入力した無線周波数の信号をベースバンドの信号に周波数変換し、周波数変換した信号を切替SW31に出力するようになっている。
The
アレーアンテナ74は、複数のアンテナ素子を備え、無線周波数の信号(電波)を送信アンテナ82から受信するようになっている。アレーアンテナ74は、アンテナ素子74a〜74cを含む。アレーアンテナ74によって受信された無線周波数の信号は、SW群37、移相器群36、増幅器群35及び加算器75を順次経由してDC73に入力される。
The
次に、測定装置80の構成について説明する。
Next, the configuration of the measuring
UC81は、DAC42から入力した基準信号を所定の無線周波数の信号に周波数変換し、周波数変換した信号を送信アンテナ82に出力するようになっている。
The
送信アンテナ82は、無線周波数の信号(電波)をアレーアンテナ74に送信するようになっている。
The
前述の構成において、基準信号発生器41、UC81、送信アンテナ82、校正部48又は63、SW群37は、本発明に係る校正装置を構成する。
In the above-described configuration, the
なお、本実施形態では、校正部48及び63が、入力信号の電力差及び位相差の両方を校正するものとしているが、入力信号の電力差及び位相差のうち少なくとも一方を校正するものであってもよい。
In the present embodiment, the
次に、本実施形態における校正システム2の動作について図4を用いて説明する。 Next, operation | movement of the calibration system 2 in this embodiment is demonstrated using FIG.
基地局50及び測定装置80の操作部(図示省略)を利用者が操作することにより、初期設定が行われる(ステップS11)。
Initial setting is performed by the user operating the operation units (not shown) of the
モード設定において、ANTボード校正モードが設定されたものとして以下説明する。 In the mode setting, the following description will be made assuming that the ANT board calibration mode is set.
SW切替部72は、切替SW31の出力側を測定装置80のADC46側に、切替SW32の入力側を測定装置80のSW切替部43側に、切替SW71の入力側を測定装置80の校正部48側に、それぞれ設定する(ステップS31)。
The
基準信号発生器41は、初期設定で設定されたベースバンドの基準信号を発生し(ステップS13)、DAC42に出力する。DAC42は、入力した基準信号をデジタル値からアナログ値に変換し、UC81に出力する。
The
UC81は、入力したアナログ値のベースバンド信号を所定の無線周波数の信号に周波数変換し(ステップS32)、周波数変換した信号を送信アンテナ82に出力する。
The
送信アンテナ82は、UC81から出力される無線周波数の信号(電波)を送信する(ステップS33)。
The
アレーアンテナ74は、送信アンテナ82からの無線周波数の信号(電波)を受信する(ステップS34)。
The
SW群37は、SW切替部43からの制御信号に基づいて、各SWを所定のタイミングで順次切り替え(ステップS15)、移相器群36に出力する。移相器群36は、入力信号の位相を予め設定された位相に順次調整し、増幅器群35に出力する。増幅器群35は、入力信号の電力を予め設定された増幅率で順次増幅し、加算器75に出力する。加算器75は、増幅器群35から入力した無線周波数の信号を加算してDC73に出力する。
The
DC73は、加算器75からの信号をベースバンドの信号に周波数変換し(ステップS18)、ADC46に出力する。ADC46は、DC73が周波数変換した信号をアナログ値からデジタル値に変換し、受信解析部47に出力する。
The
受信解析部47は、ADC46から出力されるベースバンドの信号を解析し(ステップS19)、予め定められた電力基準値に対する電力差をアンテナ素子ごとに求める。また、受信解析部47は、予め定められた1つのアンテナ素子の位相を基準位相として、その基準位相に対する位相差をアンテナ素子ごとに求める。
The
校正部48は、電力基準値に対して各アンテナ素子から順次出力される出力信号の電力が所定の公差内に収まるよう、また、基準位相に対して各アンテナ素子から順次出力される出力信号の位相が所定の公差内に収まるよう、各アンテナ素子の電力及び位相を校正する(ステップS20)。
The
なお、基地局校正モードでは、SW切替部23、ADC61、受信解析部62及び校正部63が、それぞれ、前述のSW切替部43、ADC46、受信解析部47及び校正部48に代わって各処理を実行する。
In the base station calibration mode, the
以上のように、本実施形態における校正システム2は、アレーアンテナ74の各アンテナ素子と受信解析部47又は62の接続を所定のタイミングで順次切り替えるSW群37を備える構成としたので、多数のアンテナ素子を有する装置を校正する場合でも、従来のもののように、校正が煩雑になったり、完全直交しない成分同士の干渉が校正信号間で発生したりすることがない。
As described above, the calibration system 2 in the present embodiment is configured to include the
したがって、本実施形態における校正システム2は、多数のアンテナ素子を有する装置を校正する場合でも、簡単な構成で高精度に校正することができる。 Therefore, the calibration system 2 in the present embodiment can calibrate with high accuracy with a simple configuration even when a device having a large number of antenna elements is calibrated.
なお、前述の実施形態において、被測定装置として基地局を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばOFDM通信方式で通信する端末装置であっても同様な効果が得られる。 In the above-described embodiment, the base station has been described as an example of the device to be measured. However, the present invention is not limited to this, and the same applies to, for example, a terminal device that communicates using the OFDM communication method. An effect is obtained.
また、前述の実施形態において、アレーアンテナ74から受信解析部62までの経路を1つの経路として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、この経路を複数の並列経路に分割した構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the route from the
以上のように、本発明に係る校正装置及び校正方法は、多数のアンテナ素子を有する装置を校正する場合でも、簡単な構成で高精度に校正することができるという効果を有し、アレーアンテナを備えた装置を校正する校正装置及び校正方法として有用である。 As described above, the calibration device and the calibration method according to the present invention have the effect that even when a device having a large number of antenna elements is calibrated, the calibration can be performed with high accuracy with a simple configuration. The present invention is useful as a calibration device and a calibration method for calibrating a provided device.
1、2 校正システム
10、50 基地局(被測定装置)
21、41 基準信号発生器(基準信号生成手段)
34 UC(アップコンバート手段)
35 増幅器群
35a〜35c 増幅器
36 移相器群
36a〜36c 移相器
37 SW群(切替手段)
37a〜37c SW
38、74 アレーアンテナ
38a〜38c、74a〜74c 複数のアンテナ素子
40、80 測定装置
44 受信アンテナ
45、73 DC(ダウンコンバート手段)
47、62 受信解析部(受信解析手段)
48、63 校正部(校正手段)
81 UC(アップコンバート手段)
82 送信アンテナ
1, 2,
21, 41 Reference signal generator (reference signal generating means)
34 UC (up-conversion means)
35
37a-37c SW
38, 74
47, 62 Reception analysis unit (reception analysis means)
48, 63 Calibration section (calibration means)
81 UC (up-conversion means)
82 Transmitting antenna
Claims (9)
前記基準信号を生成し前記アップコンバート手段に出力する基準信号生成手段(41)と、
前記各アンテナ素子から送信された前記無線周波数の信号を受信する受信アンテナ(44)と、
前記受信アンテナが前記各アンテナ素子から受信した受信信号を中心周波数が前記無線周波数よりも低い被解析信号に周波数変換するダウンコンバート手段(45)と、
前記ダウンコンバート手段によって周波数変換された前記被解析信号に基づいて前記各アンテナ素子にそれぞれ入力される入力信号の電力差及び位相差のうち少なくとも一方を校正する校正手段(48)と、
前記基準信号生成手段と前記各アンテナ素子との接続を所定のタイミングで順次切り替える切替手段(37)と、
を備えたことを特徴とする校正装置。 A device under test (10) having up-conversion means (34) for converting a reference signal into a radio frequency signal and a plurality of antenna elements (38a to 38c) for transmitting the frequency-converted radio frequency signal. A calibration device for calibrating
Reference signal generation means (41) for generating the reference signal and outputting it to the up-conversion means;
A receiving antenna (44) for receiving the radio frequency signal transmitted from each antenna element;
Down-converting means (45) for frequency-converting the received signal received by the receiving antenna from each antenna element into an analyzed signal having a center frequency lower than the radio frequency;
Calibration means (48) for calibrating at least one of a power difference and a phase difference of input signals respectively input to the antenna elements based on the signal to be analyzed that has been frequency-converted by the down-conversion means;
Switching means (37) for sequentially switching the connection between the reference signal generating means and each antenna element at a predetermined timing;
A calibration apparatus comprising:
前記各アンテナ素子から送信された前記無線周波数の信号を受信する受信アンテナ(44)と、
前記受信アンテナが前記各アンテナ素子から受信した受信信号を中心周波数が前記無線周波数よりも低い被解析信号に周波数変換するダウンコンバート手段(45)と、
前記ダウンコンバート手段によって周波数変換された前記被解析信号に基づいて前記各アンテナ素子にそれぞれ入力される入力信号の電力差及び位相差のうち少なくとも一方を校正する校正手段(48)と、
前記基準信号生成手段と前記各アンテナ素子との接続を所定のタイミングで順次切り替える切替手段(37)と、
を備えたことを特徴とする校正装置。 Reference signal generating means (21) for generating a reference signal, up-converting means (34) for converting the reference signal into a radio frequency signal, and a plurality of antenna elements for transmitting the frequency-converted radio frequency signal (38a-c), a calibration device for calibrating the device under measurement (10),
A receiving antenna (44) for receiving the radio frequency signal transmitted from each antenna element;
Down-converting means (45) for frequency-converting the received signal received by the receiving antenna from each antenna element into an analyzed signal having a center frequency lower than the radio frequency;
Calibration means (48) for calibrating at least one of a power difference and a phase difference of input signals respectively input to the antenna elements based on the signal to be analyzed that has been frequency-converted by the down-conversion means;
Switching means (37) for sequentially switching the connection between the reference signal generating means and each antenna element at a predetermined timing;
A calibration apparatus comprising:
基準信号を生成する基準信号生成手段(41)と、
生成された前記基準信号を無線周波数の信号に周波数変換するアップコンバート手段(81)と、
周波数変換された前記無線周波数の信号を送信する送信アンテナ(82)と、
前記送信アンテナから送信され、前記各アンテナ素子で受信した受信信号が前記ダウンコンバート手段によって周波数変換された前記被解析信号に基づいて前記各アンテナ素子からそれぞれ出力される出力信号の電力差及び位相差のうち少なくとも一方を解析する受信解析手段(47)と、
前記受信解析手段の解析結果に基づいて校正する校正手段(48)と、
前記各アンテナ素子と前記受信解析手段との接続を所定のタイミングで順次切り替える切替手段(37)と、
を備えたことを特徴とする校正装置。 A plurality of antenna elements (74a-c) for receiving radio frequency signals; and down-converting means (73) for frequency-converting the received radio frequency signals into an analyzed signal having a center frequency lower than the radio frequency; A calibration device for calibrating a device under test (50) having:
Reference signal generating means (41) for generating a reference signal;
Up-conversion means (81) for frequency-converting the generated reference signal into a radio frequency signal;
A transmitting antenna (82) for transmitting the frequency-converted radio frequency signal;
A power difference and a phase difference of output signals respectively output from the antenna elements based on the analyzed signals transmitted from the transmitting antenna and received by the antenna elements and frequency-converted by the down-conversion means. Receiving analysis means (47) for analyzing at least one of
Calibration means (48) for calibrating based on the analysis result of the reception analysis means;
Switching means (37) for sequentially switching the connection between each antenna element and the reception analysis means at a predetermined timing;
A calibration apparatus comprising:
基準信号を生成する基準信号生成手段(41)と、
生成された前記基準信号を無線周波数の信号に周波数変換するアップコンバート手段(81)と、
周波数変換された前記無線周波数の信号を送信する送信アンテナ(82)と、
を備え、
前記被測定装置は、
前記送信アンテナから送信され、前記各アンテナ素子で受信した受信信号が前記ダウンコンバート手段によって周波数変換された前記被解析信号に基づいて前記各アンテナ素子からそれぞれ出力される出力信号の電力差及び位相差のうち少なくとも一方を解析する受信解析手段(62)と、
前記受信解析手段の解析結果に基づいて校正する校正手段(63)と、
を備え、
前記各アンテナ素子と前記受信解析手段との接続を所定のタイミングで順次切り替える切替手段(37)を備えたことを特徴とする校正装置。 A plurality of antenna elements (74a-c) for receiving radio frequency signals; and down-converting means (73) for frequency-converting the received radio frequency signals into an analyzed signal having a center frequency lower than the radio frequency; A calibration device for calibrating a device under test (50) having:
Reference signal generating means (41) for generating a reference signal;
Up-conversion means (81) for frequency-converting the generated reference signal into a radio frequency signal;
A transmitting antenna (82) for transmitting the frequency-converted radio frequency signal;
With
The device under test is
A power difference and a phase difference of output signals respectively output from the antenna elements based on the analyzed signals transmitted from the transmitting antenna and received by the antenna elements and frequency-converted by the down-conversion means. Receiving analysis means (62) for analyzing at least one of
Calibration means (63) for calibrating based on the analysis result of the reception analysis means;
With
A calibration apparatus comprising switching means (37) for sequentially switching the connection between each antenna element and the reception analysis means at a predetermined timing.
前記基準信号を生成し前記アップコンバート手段に出力する基準信号生成ステップ(S13)と、
前記各アンテナ素子から送信された前記無線周波数の信号を受信する受信ステップ(S17)と、
前記受信ステップにおいて前記各アンテナ素子から受信した受信信号を中心周波数が前記無線周波数よりも低い被解析信号に周波数変換するダウンコンバートステップ(S18)と、
前記ダウンコンバートステップにおいて周波数変換された前記被解析信号に基づいて前記各アンテナ素子にそれぞれ入力される入力信号の電力差及び位相差のうち少なくとも一方を校正する校正ステップ(S20)と、
前記基準信号生成手段と前記各アンテナ素子との接続を所定のタイミングで順次切り替える切替ステップ(S15)と、
を含むことを特徴とする校正方法。 A device under test (10) having up-conversion means (34) for converting a reference signal into a radio frequency signal and a plurality of antenna elements (38a to 38c) for transmitting the frequency-converted radio frequency signal. A calibration method using the calibration device according to claim 1, wherein
A reference signal generation step (S13) for generating the reference signal and outputting it to the up-conversion means;
A receiving step (S17) of receiving the radio frequency signal transmitted from each antenna element;
A down-conversion step (S18) for frequency-converting the reception signal received from each antenna element in the reception step into an analyzed signal having a center frequency lower than the radio frequency;
A calibration step (S20) for calibrating at least one of a power difference and a phase difference of input signals respectively input to the antenna elements based on the signal to be analyzed whose frequency is converted in the down-conversion step;
A switching step (S15) for sequentially switching the connection between the reference signal generating means and each antenna element at a predetermined timing;
A calibration method comprising:
基準信号を生成する基準信号生成ステップ(S13)と、
生成された前記基準信号を無線周波数の信号に周波数変換するアップコンバートステップ(S32)と、
周波数変換された前記無線周波数の信号を送信する送信ステップ(S33)と、
前記送信アンテナから送信され、前記各アンテナ素子で受信した受信信号を前記被解析信号に周波数変換するダウンコンバートステップ(S18)と、
前記ダウンコンバートステップにおいて周波数変換された前記被解析信号に基づいて前記各アンテナ素子からそれぞれ出力される出力信号の電力差及び位相差のうち少なくとも一方を解析する受信解析ステップ(S19)と、
前記受信解析ステップの解析結果に基づいて校正する校正ステップ(S20)と、
前記各アンテナ素子と前記受信解析手段との接続を所定のタイミングで順次切り替える切替ステップ(S15)と、
を含むことを特徴とする校正方法。 A plurality of antenna elements (74a-c) for receiving radio frequency signals; and a down-convert means (73) for converting the received radio frequency signals into an analyzed signal having a center frequency lower than the radio frequency; A calibration method using the calibration device according to claim 4, wherein the device under test is calibrated.
A reference signal generation step (S13) for generating a reference signal;
An up-conversion step (S32) for frequency-converting the generated reference signal into a radio frequency signal;
A transmission step (S33) for transmitting the frequency-converted radio frequency signal;
A down-conversion step (S18) for frequency-converting a received signal transmitted from the transmitting antenna and received by each antenna element into the analyzed signal;
A reception analysis step (S19) for analyzing at least one of a power difference and a phase difference of the output signals respectively output from the antenna elements based on the signal to be analyzed that is frequency-converted in the down-conversion step;
A calibration step (S20) for calibrating based on the analysis result of the reception analysis step;
A switching step (S15) for sequentially switching the connection between each antenna element and the reception analysis means at a predetermined timing;
A calibration method comprising:
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016245192A JP2018100839A (en) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | Calibration device and calibration method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016245192A JP2018100839A (en) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | Calibration device and calibration method |
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Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=62714228
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JP2016245192A Pending JP2018100839A (en) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | Calibration device and calibration method |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2018100839A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108988965A (en) * | 2018-08-22 | 2018-12-11 | 西安空间无线电技术研究所 | A kind of in-orbit correction system and method for novel array antenna |
KR20210039683A (en) * | 2019-10-02 | 2021-04-12 | 한국산업기술시험원 | Device and system for measuring shielding effectiveness of concrete |
WO2021230419A1 (en) * | 2020-05-15 | 2021-11-18 | 한국과학기술원 | Calibration circuit for compensating for phase and gain between channels in multichannel beamforming system, multichannel beamforming system comprising same and channel calibration method using same |
-
2016
- 2016-12-19 JP JP2016245192A patent/JP2018100839A/en active Pending
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KR20210039683A (en) * | 2019-10-02 | 2021-04-12 | 한국산업기술시험원 | Device and system for measuring shielding effectiveness of concrete |
KR102296973B1 (en) * | 2019-10-02 | 2021-08-31 | 한국산업기술시험원 | Device and system for measuring shielding effectiveness of concrete |
WO2021230419A1 (en) * | 2020-05-15 | 2021-11-18 | 한국과학기술원 | Calibration circuit for compensating for phase and gain between channels in multichannel beamforming system, multichannel beamforming system comprising same and channel calibration method using same |
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