KR20200047707A - 어레이 안테나 교정 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동 통신 기술 분야에 속하며 보다 상세하게는 어레이 안테나 교정 방법 및 장치에 관한것이며 개방형 교정 환경에서 어레이 안테나를 실시간으로 교정할 수 있다. 상기 방법에서, 소정의 각각의 빔 방향의 빔 각도에 따라 교정될 어레이 안테나 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 결정하고, 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 통해 교정될 어레이 안테나로 제 1 교정 신호를 송신하고, 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널에 의해 수신된 제 1 교정 신호에 따라 중심 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호와 채널 각각의 채널에 의해 수신된 제 1 교정 신호 간의 진폭 및 위상 오차를 결정하고, 진폭 및 위상 오차를 사용하여 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득한다. 이리하여개방된 교정 환경에서 어레이 안테나의 빔 포밍을 효과적으로 검출하고, 어레이 안테나 각각의 채널의 진폭 및 위상 오차를 교정할 수 있다.
Description
우선권 주장
본 출원은, 2017년 09월 11일에 중국 특허청에 출원된 출원 번호 제201710813631.9호, "어레이 안테나 교정 방법 및 장치"를 발명 명칭으로 하는 중국 특허 출원의 우선권을 주장하며, 상기 중국 특허 출원의 전체 내용은 참조로서 출원에 통합되어 본 출원의 일 부분으로 한다.
기술분야
본 발명은 통신 기술 분야에 속한 것으로서, 보다 상세하게는 어레이 안테나 교정 방법 및 장치에 관한 것이다.
5 세대 (이후 "5G"라 칭함) 통신 시대에, 대규모 능동 어레이 안테나 기술은 핵심 가능 기술로 발전되어 왔다. 능동 어레이 안테나는 능동 안테나를 어레이 안테나의 각 요소에 직접 연결함으로써 전자기파를 수신 또는 송신하는 시스템이다. 능동 어레이 안테나는 빔 포밍을 가능하게 하고, 각 요소에 대응하는 채널을 교정하여 요소의 진폭 및 위상을 제어함으로써, 전송된 신호가 특정 방향으로 집중되도록 한다.
기존 기술에서, 무향실에서 원거리 및 근거리 모두에 대한 공중 (Over The Air， OTA) 테스트는 빔 포밍의 효과를 측정하기 위해 대규모 능동 어레이 안테나를 교정하는데 사용된다.
그러나, 무향실은 구축 비용이 높고, 테스트 결과의 정확성이 높으나 테스트 효율이 낮다. 따라서 위에서 언급한 테스트 방법은 대규모 대량 생산 대신 실험실 연구에만 적합하다.
본 발명의 실시예는 개방형 교정 환경에서 어레이 안테나를 실시간으로 교정하는 어레이 안테나 교정 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 의해 제공되는 기술 해결책은 다음과 같다.
제 1 측면에서, 어레이 안테나 교정 방법은,
표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 사용하여 교정될 어레이 안테나로 제 1 교정 신호를 송신하고, 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널을 통해 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 1 교정 신호를 수신하고, 중심 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호와 각각의 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호 사이의 진폭 및 위상 오차 각각을 결정하는 단계； 및
획득된 진폭 및 위상 오차에 따라 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득하는 단계를 포함하고,
상기 중심 채널은 상기 교정될 어레이 안테나의 중심 요소에 대응하는 채널이고,
상기 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스는 소정의 각각의 빔 방향의 빔 각도에 따라 결정되고, 1 그룹의 초기 빔 가중치 벡터는 하나의 빔 방향에 대응된다.
바람직하게는, 획득된 진폭 및 위상 오차에 따라 상기 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득하는 경우,
획득된 진폭 및 위상 오차를 사용하여 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스 내의 각 그룹의 초기 빔 가중치 벡터를 보상하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 구성한다.
바람직하게는, 획득된 진폭 및 위상 오차에 따라 상기 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득한 후,
상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 사용하여 상기 교정될 어레이 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하고, 획득된 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스에 따라 각각의 채널을 통해 교정될 어레이 안테나에 의해 수신된, 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 표준 빔 이득값을 결정하고,
상기 교정될 어레이 안테나를 사용하여 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하고, 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 수신된, 상기 교정될 어레이 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 표준 신호 전력을 결정하고,
다른 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 대해, 현재 테스트 안테나를 사용하여 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 대응하는 표준 빔 이득값과 표준 신호 전력에 따라 현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널을 교정한다.
바람직하게는, 획득된 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스에 따라 각각의 채널을 통해 교정될 어레이 안테나에 의해 수신된, 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 표준 빔 이득값을 결정하는 경우,
획득된 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스에 따라 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 대응하는 보상 빔 가중치 벡터를 결정하고,
상기 보상 빔 가중치 벡터에 따라 각각의 채널을 통해 상기 교정될 어레이 안테나에 의해 수신된, 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 표준 빔 이득값을 결정한다.
바람직하게는, 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널은 수신 채널 및 송신 채널을 포함하고,
획득된 진폭 및 위상 오차에 따라 상기 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득한 후,
보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 사용하여 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널의 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 업데이트하고, 여기서, 업데이트된 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널은 보상 수신 빔 가중치 벡터 매트릭스에 대응하고, 각각의 송신 채널은 보상 송신 빔 가중치 벡터 매트릭스에 대응하고, 상기 보상 수신 빔 가중치 벡터 매트릭스 및 상기 보상 송신 빔 가중치 벡터 매트릭스는 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스이다.
바람직하게는, 현재 테스트 안테나를 사용하여 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 대응하는 표준 빔 이득값과 표준 신호 전력에 따라 현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널을 교정하는 경우,
현재 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 사용하여 상기 교정될 어레이 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하고, 상기 테스트 안테나에 대응하는 보상 빔 가중치 벡터에 따라상기 교정될 어레이 안테나가 상기 테스트 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 빔 이득값을 수신했다고 결정하고,
상기 빔 이득값과 표준 빔 이득값 간의 오차가 제 1 설정 임계값보다 큰지 여부를 판단하고,
상기 빔 이득값과 표준 빔 이득값 간의 오차가 제 1 설정 임계값보다 큰 것으로 판단될 때, 현재 빔 방향의 지향 각을 조정하고, 조정된 빔 방향에 따라 원래 빔 방향에 대응하는 보상 수신 빔 가중치 벡터를 업데이트하고, 획득된 빔 이득값과 표준 빔 이득값 간의 오차가 상기 제 1 설정 임계값 내에 있을 때까지 업데이트된 보상 수신 빔 가중치 벡터에 따라 제 2 교정 신호의 빔 이득값을 재 계산한다.
바람직하게는,
상기 빔 이득값과 표준 빔 이득값 간의 오차가 제 1 설정 임계값보다 크지 않는 것으로 판단될 때, 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 현재 빔 방향으로의 교정이 완료되었다고 결정하고, 상기 교정될 어레이 안테나를 사용하여 현재 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하고, 상기 테스트 안테나에 의해 수신된, 상기 교정될 어레이 안테나에 의해 수신된 제 2 교정 신호의 신호 전력을 결정하고, 상기 신호 전력과 표준 신호 전력 간의 오차가 제 2 설정 임계값보다 큰지 여부를 판단하고,
“예”이면, 현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널을 재교정하고,
“아니오”이면, 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 현재 빔 방향으로의 교정이 완료되었다고 결정한다.
바람직하게는, 상기 빔 이득값과 표준 빔 이득값 간의 오차가 제 1 설정 임계값보다 큰 것으로 판단된 후, 현재 빔 방향의 지향 각을 조정하기 전에,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰지 여부를 판단하고,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰지 여부를 판단한 후,
현재 빔 방향에서 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 크지 않는 것으로 판단될 땔, 현재 빔 방향의 지향 각을 조정하고,
현재 빔 방향에서 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰 것으로 판단될 때, 수신 채널 교정 경고 신호를 발송한다.
바람직하게는, 상기 신호 전력과 표준 신호 전력 간의 오차가 제 2 설정 임계값 이상인 것으로 판정한 후, 현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 수신 채널 각각을 재교정하기 전에,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰지 여부를 판단하고,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰지 여부를 판단한 후,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보자 크지 않는 것으로 판정될 때, 현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널을 재교정하고,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 크다고 판단될 때, 송신 채널 교정 경고 신호을 전송한다.
제 2 측면에서, 어레이 안테나 교정 장치는,
표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 사용하여 교정될 어레이 안테나로 제 1 교정 신호를 송신하고, 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널을 통해 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 1 교정 신호를 수신하고, 중심 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호와 각각의 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호 사이의 진폭 및 위상 오차 각각을 결정하기 위한 제 1처리 유닛 - 상기 중심 채널은 상기 교정될 어레이 안테나의 중심 요소에 대응하는 채널임； 및
획득된 진폭 및 위상 오차에 따라 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득하기 위한 규정 유닛을 포함하고,
상기 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스는 소정의 각각의 빔 방향의 빔 각도에 따라 결정되고, 1 그룹의 초기 빔 가중치 벡터는 하나의 빔 방향에 대응된다.
바람직하게는, 획득된 진폭 및 위상 오차에 따라 상기 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득할 때, 상기 규정 유닛은,
획득된 진폭 및 위상 오차를 사용하여 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스 내의 각 그룹의 초기 빔 가중치 벡터를 보상하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 구성한다.
바람직하게는, 상기 장치는 제 2 처리 유닛을 더 포함하고, 상기 제 2 처리 유닛은, 획득된 진폭 및 위상 오차에 따라 상기 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득한 후,
상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 사용하여 상기 교정될 어레이 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하고, 획득된 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스에 따라 각각의 채널을 통해 교정될 어레이 안테나에 의해 수신된, 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 표준 빔 이득값을 결정하고,
상기 교정될 어레이 안테나를 사용하여 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하고, 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 수신된, 상기 교정될 어레이 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 표준 신호 전력을 결정하고,
다른 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 대해, 현재 테스트 안테나를 사용하여 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 대응하는 표준 빔 이득값과 표준 신호 전력에 따라 현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널을 교정한다.
바람직하게는, 획득된 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스에 따라 각각의 채널을 통해 교정될 어레이 안테나에 의해 수신된, 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 표준 빔 이득값을 결정할 때, 상기 제 2 처리 유닛은,
획득된 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스에 따라 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 대응하는 보상 빔 가중치 벡터를 결정하고,
상기 보상 빔 가중치 벡터에 따라 각각의 채널을 통해 상기 교정될 어레이 안테나에 의해 수신된, 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 표준 빔 이득값을 결정한다.
바람직하게는, 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널은 수신 채널 및 송신 채널을 포함하고,
상기 장치는 업데이트 유닛을 더 포함하고, 상기 업데이트 유닛은,
획득된 진폭 및 위상 오차에 따라 상기 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득한 후,
보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 사용하여 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널의 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 업데이트하고, 여기서, 업데이트된 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널은 보상 수신 빔 가중치 벡터 매트릭스에 대응하고, 각각의 송신 채널은 보상 송신 빔 가중치 벡터 매트릭스에 대응하고, 상기 보상 수신 빔 가중치 벡터 매트릭스 및 상기 보상 송신 빔 가중치 벡터 매트릭스는 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스이다.
바람직하게는, 현재 테스트 안테나를 사용하여 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 대응하는 표준 빔 이득값과 표준 신호 전력에 따라 현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널을 교정할 때, 상기 제 2 처리 유닛은,
현재 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 사용하여 상기 교정될 어레이 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하고, 상기 테스트 안테나에 대응하는 보상 빔 가중치 벡터에 따라상기 교정될 어레이 안테나가 상기 테스트 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 빔 이득값을 수신했다고 결정하고,
상기 빔 이득값과 표준 빔 이득값 간의 오차가 제 1 설정 임계값보다 큰지 여부를 판단하고,
상기 빔 이득값과 표준 빔 이득값 간의 오차가 제 1 설정 임계값보다 큰 것으로 판단될 때, 현재 빔 방향의 지향 각을 조정하고, 조정된 빔 방향에 따라 원래 빔 방향에 대응하는 보상 수신 빔 가중치 벡터를 업데이트하고, 획득된 빔 이득값과 표준 빔 이득값 간의 오차가 상기 제 1 설정 임계값 내에 있을 때까지 업데이트된 보상 수신 빔 가중치 벡터에 따라 제 2 교정 신호의 빔 이득값을 재 계산하고,
바람직하게는, 상기 제 2 처리 유닛은 또한,
상기 빔 이득값과 표준 빔 이득값 간의 오차가 제 1 설정 임계값보다 크지 않는 것으로 판단될 때, 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 현재 빔 방향으로의 교정이 완료되었다고 결정하고, 상기 교정될 어레이 안테나를 사용하여 현재 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하고, 상기 테스트 안테나에 의해 수신된, 상기 교정될 어레이 안테나에 의해 수신된 제 2 교정 신호의 신호 전력을 결정하고, 상기 신호 전력과 표준 신호 전력 간의 오차가 제 2 설정 임계값보다 큰지 여부를 판단하고,
“예”이면, 현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널을 재교정하고,
“아니오”이면, 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 현재 빔 방향으로의 교정이 완료되었다고 결정한다.
바람직하게는, 상기 장치는 제 1 판단 유닛을 더 포함하고, 상기 제 1 판단 유닛은,
상기 빔 이득값과 표준 빔 이득값 간의 오차가 제 1 설정 임계값보다 큰 것으로 판단된 후, 현재 빔 방향의 지향 각을 조정하기 전에,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰지 여부를 판단하고,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰지 여부를 판단한 후, 상기 제 1 판단 유닛은 또한,
현재 빔 방향에서 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 크지 않는 것으로 판단될 땔, 현재 빔 방향의 지향 각을 조정하고,
현재 빔 방향에서 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰 것으로 판단될 때, 수신 채널 교정 경고 신호를 발송한다.
바람직하게는, 상기 장치는 제 2 판단 유닛을 더 포함하고, 상기 제 2 판단 유닛은,
상기 신호 전력과 표준 신호 전력 간의 오차가 제 2 설정 임계값 이상인 것으로 판정한 후, 현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 수신 채널 각각을 재교정하기 전에,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰지 여부를 판단하고,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰지 여부를 판단한 후, 상기 제 2 판단 유닛은 또한,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보자 크지 않는 것으로 판정될 때, 현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널을 재교정하고,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 크다고 판단될 때, 송신 채널 교정 경고 신호을 전송한다.
제 3 측면에서, 전자 장치는 하나 이상의 프로세서; 및
하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하고,
컴퓨터 판독 가능 매체는 상기 어레이 안테나를 교정하기 위한 프로그램을 저장하고, 하나 이상의 프로세서가 프로그램을 실행할 때, 통신 장치로 하여금 제 1 항 내지 제 9 항에 따른 방법 중 하나를 수행하게 한다
제 4 측면에서, 어레이 안테나를 교정하기 위한 프로그램을 저장하고, 하나 이상의 프로세서가 프로그램을 실행할 때, 통신 장치로 하여금 제 1 항 내지 제 9 항에 따른 방법 중 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체를 제공한다.
본 발명의 실시예에서, 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 통해 교정될 어레이 안테나로 제 1 교정 신호를 송신하고, 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널에 의해 수신된 제 1 교정 신호에 따라 중심 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호와 채널 각각의 채널에 의해 수신된 제 1 교정 신호 간의 진폭 및 위상 오차를 결정하고, 진폭 및 위상 오차를 사용하여 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득하고, 여기서, 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스는 소정의 각각의 빔 방향의 빔 각도에 의해 결정된 것이며 1 그룹의 초기 빔 가중치 벡터는 하나의 빔 방향에 대응된다. 이와 같이, 어레이 안테나의 빔 포밍은 어레이 안테나의 각 채널의 진폭의 오차를 보정하기 위해 개방된 환경에서 효과적으로 검출 될 수 있어서, 본 발명의 실시 예에 따른 방법 및 장치는 대량 생산에 적용 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 교정 환경의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 어레이 안테나 교정의 제 1 방법의 흐름도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 어레이 안테나 교정의 제 2 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 어레이 안테나 교정 장치의 구조의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 어레이 안테나 교정의 제 1 방법의 흐름도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 어레이 안테나 교정의 제 2 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 어레이 안테나 교정 장치의 구조의 개략도이다.
본 발명의 목적, 기술안 및 장점을 보다 명료하게 나타내기 위해 이하 도면을 참조하면서 본 발명을 설명한다. 여기서 서술한 실시예는 본 발명의 일부 실시예에 불과하며 전 실시예가 아닌 것은 자명하다. 본 발명을 기반으로 하여 통상의 기술을 가진 자라면 창조력을 발휘하지 않으면서 얻은 다른 실시예도 본 발명의 보호 범위에 속한다.
이해해야 할 것은， 본 발명의 기술안은 다양한 시스템에 적용될 수 있으며, 예를 들어， GSM（Global System of Mobile communication） 시스템, CDMA（Code Division Multiple Access） 시스템, WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）시스템, GPRS（General Packet Radio Service）, LTE（Long Term Evolution）시스템, LTE-A（Advanced long term evolution，） 시스템, UMTS시스템（Universal Mobile Telecommunication System）, 뉴 라디오（New Radio，NR）등에 적용될 수 있다.
더 이해해야 할 것은， 본 발명에 따른 실시예에 있어서， 유저 단말기（UE，User Equipment）는 MS（Mobile Station）, 모바일 단말기（Mobile Terminal）, 휴대폰（Mobile Telephone）, handset 및 이동식 장치（portable equipment） 등을 포함하나 이에 한정되지 않습니다. 이 유저 단말기는 무선 접수망（Radio Access Network，RAN）을 통해 하나 또는 복수의 코어망과 통신할 수 있으며, 예를 들어, 유저 단말기는 휴대폰（또는 셀룰러라 칭함）, 무선 통신 기능을 구비한 컴퓨터 등 일 수 있으며，유저 단말기는 휴대식, 소형화, 이동식, 컴퓨터 내에 내장되거나 차량에 탑재되는 이동 장치일 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서， 기지국（예를 들어, 접근점）은 네트에 접근되어 무선 인터페이스에서 하나 또는 복수의 섹터를 통해 무선 단말과 통신하는 장치를 가르킨다. 기지국은 무선 단말과 접근만의 다른 부분의 라우터로 할 수 있으며 수신한 무선 인터페이스 프레임과 IP 패킷을 서로 전환시킨다. 여기서 접근만의 다른 부분은 국제 프로토콜（IP）네트워크 를 포함할 수 있다. 기지국은 무선 인터페이스 속성에 대한 관리를 협조할 수도 있다. 예를 들어, 기지국은 GSM 또는 CDMA 내의 기지국（Base Transceiver Station，BTS）일 수 있으며， WCDMA 내의 기지국（NodeB）일 수도 있고， LTE 중의 강화형 기지국（NodeB 또는 eNB 또는 e-NodeB，evolutional Node B）, 또는5G NR에서의 기지국(gNB)일 수도 있으며， 본 발명은 이에 대해 한정하지 않는다.
개방형 교정 환경에서 어레이 안테나를 실시간으로 교정하기 위해, 본 발명의 실시예에서 어레이 안테나 교정 방법을 대시 설계한다. 이 방법에 있어서, 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 사용하여 교정될 어레이 안테나로 제 1 교정 신호를 송신하고, 교정될 어레이 안테나의 각각의 채에 의해 수신된 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 1 교정 신호에 따라, 중심 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호와 각각의 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호 사이의 진폭 및 위상 오차 각각을 결정하고, 그 다음, 획득된 진폭 및 위상 오차에 따라 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득하고, 여기서, 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스는 소정의 각각의 빔 방향의 빔 각도에 따라 결정되고, 1 그룹의 초기 빔 가중치 벡터는 하나의 빔 방향에 대응된다.
본 발명의 실시예에 따른 기술 해결책은 첨부 도면을 참조하여 명확하고 완전하게 후술될 것이다. 명백하게, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 실시예 전부가 아니라 일부이다. 본 명세서에 기술된 본 발명의 실시예들에 기초하여, 당업자의 노력 없이 안출된 다른 모든 실시예들이 본 발명의 범위에 속할 것이다.
본 발명에 따른 기술 해결책은 아래에서 명확하게 설명될 것이며, 물론 본 발명는 다음 실시예들로 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 교정될 어레이 안테나를 교정하기 전에 교정 환경이 설정되어 원거리 테스트 조건을 만족시키는 안정적인 전자기 환경을 제공해야한다. 구체적으로, 복수의 테스트 안테나가 각각 교정될 어레이 안테나의 상이한 빔 방향에 대응하여 배치되거나, 적어도 하나의 테스트 안테나가 상이한 빔 방향을 가로질러 이동된다. 어떤 방법을 사용하든, 본질은 교정될 어레이 안테나의 상이한 빔 방향에 대응하는 채널을 교정하는 것이다.
설명의 편의를 위해, 교정될 어레이 안테나의 상이한 빔 방향에 대응하여 복수의 테스트 안테나가 배치되는 환경이 본 명세서의 예로서 취해진다. 구체적으로, 테스트 안테나 중 하나는 빔 방향 중 하나 (이하 "빔 방향으로 지향된 테스트 안테나")에 대응하여 배치된다. 각각의 빔 방향은 지향 각을 가지며, 지향 각은 수평면상의 방위각 및 수직면에서의 경사각을 포함한다. 다시 말해서, 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나는 방위각과 경사각의 그룹에 대응한다. 빔 방향이 다른 테스트 안테나에 해당하는 방위각과 경사각이 서로 다르다.
도 1에 도시된 바와 같이, 점선으로 연결된 테스트 안테나는 수평면 (x-y)에 배치된 테스트 안테나를 나타낸다. 수평면의 테스트 안테나와 교정될 어레이 안테나 사이의 각도는 방위각이며 "φ"로 표시된. 점선으로 연결된 테스트 안테나는 수직면 (y-z)에 배치된테스트 안테나를 나타낸다. 수직면의 테스트 안테나와 교정될 어레이 안테나 사이의 각도는 경사각이며 "θ"로 표시된다.
제 1 실시예
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 어레이 안테나를 교정하는 방법은 단계 200 및 210을 포함한다.
단계 200： 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 사용하여 교정될 어레이 안테나로 제 1 교정 신호를 송신하고, 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널에 의해 수신된, 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 1 교정 신호에 따라, 중심 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호와 각각의 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호 사이의 진폭 및 위상 오차 각각을 결정하고, 여기서, 중심 채널은 교정될 어레이 안테나의 중심 요소에 대응하는 채널이다.
표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나는 교정될 어레이 안테나의 동일한 수평 라인상의 테스트 안테나이다. 즉, 상기 표준 빔 방향에 대응하는 지향 각의 방위각 및 경사각은 0이다. 중심 채널은 교정될 어레이 안테나의 중심 요소에 대응하는 채널을 말하며 교정될 어레이 안테나의 채널 중 하나이다.
단계 210： 획득된 진폭 및 위상 오차에 따라 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득하고, 여기서, 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스는 소정의 각각의 빔 방향의 빔 각도에 따라 결정되고, 1 그룹의 초기 빔 가중치 벡터는 하나의 빔 방향에 대응된다.
보상 빔 가중치 벡터 매트릭스는 단계 200-201을 통해 획득되므로, 어레이 안테나의 각 채널은 표준 빔 방향으로 처음으로 교정된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예의 다른 구현 모드에 따라 어레이 안테나를 교정하는 방법은 다음의 단계들을 포함한다.
단계 300： 소정의 각각의 빔 방향의 빔 각도에 따라 교정될 어레이 안테나의 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 결정한다. 여기서, 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스 내의 1 그룹의 빔 가중치 벡터에는 하나의 빔 방향이 대응된다.
구체적으로, 교정될 어레이 안테나의 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스는 현재 교정 환경에서 각각의 빔 방향의 지향 각에 따라 결정된다. 여기서, 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스 내의 1 그룹의 초기 빔 가중치 벡터는 하나의 빔 방향에 대응하고, 각 그룹의 빔 가중치 벡터의 방향은 각자에 대응하는 지향 각이다.
바람직하게는, 본 발명의 실시예에서, 하기 수식으로 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스 W가 표현된다
여기서, 
는 대응되는 테스트 안테나의 방위각을 나나내고, θ는 대응되는 테스트 안테나의 경사각을 나타낸다. Q는 상이한 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나의 수를 나타낸다. 
은 1 그룹의 빔 가중치 벡터이며, 
의 차원 수는 교정될 어레이 안테나에 대응하는 채널의 수, 즉 N이다.
예를 들어, 방위각과 경사각이 "
"인 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나의 경우 해당 빔 가중치 벡터는 
이다. 즉, 이 그룹의 빔 가중치 벡터의 크기는 1이고, 빔 가중치 벡터에 대응하는 지향 각의 방위각 및 경사각은 "
"이다.
또한, 교정될 어레이 안테나는 신호를 송수신하는 기능을 갖는다. 따라서, 교정될 어레이 안테나는 수신 채널 및 전송 채널을 갖는다. 현재의 교정 환경에서, 교정될 어레이 안테나의 수신 채널에 대응하는 초기 수신 빔 가중치 벡터 매트릭스와 송신 채널에 대응하는 초기 전송 빔 가중치 벡터 매트릭스가 존재한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 초기 수신 빔 가중치 벡터 매트릭스 및 초기 송신 빔 가중치 벡터 매트릭스는 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스와 동일하고 모두 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스일 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 실시예에서, 다음 수식으로 수신 채널의 초기 수신 빔 가중치 벡터 매트릭스 
및 송신 채널의 초기 송신 빔 가중치 벡터 매트릭스 
를 표현할 수 있다：
단계 301： 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 사용하여 교정될 어레이 안테나로 제 1 교정 신호를 송신한다.
표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 사용하여 교정될 어레이 안테나로 제 1 교정 신호를 송신하고, 바람직하게는, 본 발명의 실시예에서, 표준 빔 방향은 지향 각이 "
" 인 방향이며 즉, 방위각 및 경사각 각각은 "
"이며 제 1 교정 신호는 단일 톤 교정 신호일 수 있다.
단계 302： 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널을 통해 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 1 교정 신호을 수신하고, 중심 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호와 각각의 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호 사이의 진폭 및 위상 오차을 결정한다.
구체적으로, 교정될 어레이 안테나가 채널을 통해 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 1 교정 신호을 수신하고 중심 채널에 의해 수신된 제 1 교정 신호를 기준으로 사용하여 각각의 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호와 중심 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호 간의 진폭 및 위상 오차를 결정한다. 여기서, 중심 채널은 교정될 어레이 안테나의 중심 요소에 대응하는 채널이며 위 채널들 중 하나이다.
예를 들어, N 개의 채널을 통해 교정될 어레이 안테나에 의해 수신된 제 1 교정 신호는 
, 
, … , 
이며, 이 교정될 어레이 안테나의 중심 요소에 대응하는 중심 채널에 의해 수신된 제 1 교정 신호는 
이고, 
를 기준으로 사용된다.
바람직하게는, 본 발명의 실시예에서, 다음 수식으로 중심 채널에 의해 수신된 제 1 교정 신호와 임의의 채널에 의해 수신된 제 1 교정 신호 간의 진폭 및 위상 오차 en를 계산한다. 여기서, 임의의 수신 채널은 중심 채널을 포함한다：
또한, 중심 채널에 의해 수신된 제 1 교정 신호와 각각의 채널에 의해 수신된 제 1 교정 신호 간의 진폭 및 위상 오차 e는 다음과 같다：
여기서, “1”은 중심 채널 및 중신 채널에 대응하는 진폭 및 위상 오차를 나타낸다.
단계 303： 획득된 진폭 및 위상 오차를 사용하여 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하고, 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득한다.
구체적으로, 각각의 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호와 중심 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호 간의 진폭 및 위상 오차가 각각 결정된 후, 획득된 진폭 및 위상 오차를 사용하여 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스 내의 해당 그룹의 초기 빔 가중치 벡터 각각을보상하고, 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 구성한다.
예를 들어, 획득된 진폭 및 위상 오차를 사용하여 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스 W에 대해 진폭 및 위상 오차 보상을 수행하고, 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스Wc를 획득한다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에서, 바람직한 보상 연산은 내적 연산이며, 임의의 1 그룹의 초기 빔 가중치 벡터 
에 대해 획득된 진폭 및 위상 오차 e를 사용하여 위 임의의 1 그룹의 초기 빔 가중치 벡터의 보상 결과를 계산한다：
여기서, “
"는 내적 연산이고, 
는 q번째의 빔 방향에 대응하는 초기 빔 가중치 벡터이고, 
는 q번째의 빔 방향에 대응하는 보상 빔 가중치 벡터이다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 다음 수식으로 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스 Wc를 나타낸다：
여기서, 
는 q번째의 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나의 보상 빔 가중치 벡터이다.
교정될 어레이 안테나의 채널들 사이에서 진폭 및 위상의 오차가 있기 때문에, 복수의 채널 각각이 동일한 송신기에 의해 전송된 동일한 신호를 수신하더라도, 복수의 채널에 의해 수신된 신호는 채널들 사이의 진폭과 위상의 오차로 인한 진폭과 위상이 상이 할 것이다. 따라서, 상기 언급된 단계에서, 우선 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 사용하여 교정될 어레이 안테나로 제 1 교정 신호를 송신하고, 그 다음 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널에 의해 수신된 제 1 교정 신호에 생성된 진폭 및 위상 오차를 결정한다. 표준 빔 방향으로 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널 진폭 및 위상 오차를 교정하기 위해 상기 진폭 및 위상 오차를 사용하여 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 보상한다.
보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 사용하여 업데이트 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널의 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스 ，여기서, 업데이트된 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널은 보상 수신 빔 가중치 벡터 매트릭스에 대응하고, 각각의 송신 채널은 보상 송신 빔 가중치 벡터 매트릭스에 대응하고, 보상 수신 빔 가중치 벡터 매트릭스 및 보상 송신 빔 가중치 벡터 매트릭스는 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스이다.
바람직하게는, 본 발명의 실시예에서, 다음 수식으로 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 보상 수신 빔 가중치 벡터 매트릭스 
및 각각의 송신 채널에 대응하는 보상 송신 빔 가중치 벡터 매트릭스 
를 표현한다：
단계 304： 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 통해 교정될 어레이 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신한다.
구체적으로, 교정될 어레이 안테나의 채널들 (수신 채널들 및 전송 채널들을 포함함)의 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스가 결정된 후에, 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나는 교정될 어레이 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하는 데에 사용된다.
예를 들어, 
, 
의 테스트 안테나를 사용하여 정격 전력 P0으로 교정될 어레이 안테나에 제 2 교정 신호를 송신한다.
단계 305： 교정될 어레이 안테나의 복수의 채널을 통해 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호를 수신하고, 해당 보상 빔 가중치 벡터에 따라 교정될 어레이 안테나 각각의 채널을 통해 수신된 제 2 교정 신호의 표준 빔 이득값을 결정한다.
구체적으로, 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나가 미리 설정된 정격 전력으로 교정될 어레이 안테나로 제 2 교정 신호를 송신한 후, 교정될 어레이 안테나는 테스트 안테나 지향으로 송신된 제 2 교정 신호를 수신한다. 획득된 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스에 따라 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 대응하는 보상 빔 가중치 벡터를 결정하여 이 보상 빔 가중치 벡터에 따라 현재 교정될 어레이 안테나의 복수의 채널에 의해 수신된 제 2 교정 신호의 표준 빔 이득값을 결정한다.
바람직하게는, 본 발명의 실시예에서, 다음 수식으로 교정될 어레이 안테나에 의해 소신된, 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 정격 전력이 P0인 제 2 교정 신호의 표준 빔 이득값 GRX0을 계산한다：
여기서, 
는 표준 빔 방향에 대응하는 보상 빔 가중치 벡터를 나타낸다. 
이며, 즉, 
는 교정될 어레이 안테나 각각의 채널을 통해 수신된 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호이다.
이와 같이, 획득된 표준 빔 이득값은 표준 빔 방향으로 교정될 어레이 안테나의 수신 빔 포밍 지수이다.
단계 306：교정될 어레이 안테나를 통해 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하고, 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 수신된 제 2 교정 신호의 표준 신호 전력을 결정한다.
구체적으로, 교정될 어레이 안테나의 복수의 채널을 통해 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하고, 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 수신된 제 2 교정 신호에 대응되는 표준 신호 전력을 결정한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 수신된 제 2 교정 신호의 표준 신호 전력을 결정하는 방법은 기존의 방법일 수 있으며 본 명세서에서는 더 이상 소개되지 않는다.
예를 들어, 교정될 어레이 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 정격 전력이 P0이며, 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 수신된 제 2 교정 신호에 대응되는 표준 신호 전력은 PB이다.
이와 같이, 얻어진 표준 신호 전력은 표준 빔 방향으로 교정될 어레이 안테나의 송신 빔 포밍 지수이다.
단계 307 : 표준 빔 방향과 다른 빔 방향으로 배향된 복수의 테스트 안테나를 결정하고, 교정이 수행되지 않는 빔 방향 중 하나에 대응하는 테스트 안테나를 선택한다.
본 발명의 실시예의 구현 모드에 따르면, 교정될 어레이 안테나의 채널들은 상이한 빔 방향으로 교정되어 채널 오차(에러)를 정정해야 한다. 상기 단계들에서, 교정될 어레이 안테나의 채널들 (수신 채널들 및 전송 채널들을 포함함)은 표준 빔 방향으로 교정되어 각 채널에 대응하는 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득한 다음, 교정될 어레이 안테나는 표준 빔 방향에 따라 다른 빔 방향으로 교정된다.
구체적으로, 표준 빔 방향과 다른 모든 빔 방향으로 배향된 복수의 테스트 안테나 중에서, 교정이 수행되지 않는 빔 방향에 대응하는 테스트 안테나가 이하의 단계들을 수행하도록 선택된다..
단계 308： 현재 결정된 테스트 안테나를 통해 교정될 어레이 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신한다.
구체적으로, 현재 선택된 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 사용하여 교정될 어레이 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신한다.
예를 들어, 
의 테스트 안테나를 사용하여 정격 전력 P0로 교정될 어레이 안테나에 제 2 교정 신호를 송신한다.
단계 309： 현재 테스트 안테나에 대응하는 보상 빔 가중치 벡터에 따라 교정될 어레이 안테나에 의해 수신된 이 테스트 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 빔 이득값을 결정한다.
구체적으로, 현재 선택된 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나가 미리 설정된 정격 전력으로 교정될 어레이 안테나로 제 2 교정 신호를 송신한 후, 교정될 어레이 안테나는 각각의 채널을 통해 전송된 제 2 교정 신호를 수신한다. 획득된 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스에 따라 현재 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 대응하는 보상 빔 가중치 벡터를 결정하여 상기 보상 빔 가중치 벡터에 따라 상기 교정될 어레이 안테나의 복수의 채널에 의해 수신된 제 2 교정 신호의 빔 이득값을 결정한다.
바람직하게는, 본 발명의 실시예에서, 다음 수식으로 교정될 어레이 안테나에 의해 수신된 빔 방향이 
이며 
의 테스트에 의해 송신된 정격 전력이 P0인 제 2 교정 신호의 표준 빔 이득값 GRXk을 계산한다：
여기서, 
는 빔 방향이 "
"의 테스트 안테나에 대응하는 보상 빔 가중치 벡터를 나타낸다. 
이며 즉 
는 교정될 어레이 안테나 각각의 채널을 통해 수신된 위 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호이다.
단계 310： 현재 빔 이득값과 표준 빔 이득값 간의 오차가 제 1 설정 임계값 범위 내에 있는지를 판단하고, "예”이면, 단계 311이 수행되고, "아니오”이면, 단계 312가 수행된다.
구체적으로, 현재 선택된 빔 방향에서 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널에 의해 수신된 제 2 교정 신호의 빔 이득값과， 표준 빔 방향에서 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널에 의해 수신된 제 2 교정 신호에 대응되는 표준 빔 이득값 간이 오차가 제 1 설정 임계값 내에 있는지를 판단하고, "예”이면, 단계 311이 수행되고, "아니오”이면, 단계 312가 수행된다.
단계 310에서, 현재 선택된 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나 및 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 통해 교정될 어레이 안테나로 정격 전력이 같은 제 2 교정 신호를 송신하는 목적으로서, 교정될 어레이 안테나의 수신 채널에 의해 상이한 빔 방향으로 송신된 동일한 전력의 교정 신호가 수신될 때 수신된 교정 신호 이득으로 인한 오차를 결정하는 것이다.
단계 311： 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 현재 빔 방향으로의 교정이 완료되었다고 결정한다.
구체적으로, 현재 선택된 빔 방향에서 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널에 의해 수신된 제 2 교정 신호에 대응되는 빔 이득값과, 표준 빔 방향에서 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널에 의해 수신된 제 2 교정 신호에 대응되는 표준 빔 이득값 간의 오차가 설정 임계값 범위 내이면, 교정될 어레이 안테나의 수신 채널들의 현재 선택된 테스트 안테나의 빔 방향으로의 교정은 완료되었다고 결정하고, 위 획득된 보상 수신 빔 가중치 벡터 매트릭스에서 상기 빔 방향에 대응하는 보상 수신 빔 가중치 벡터를 더 교정될 필요가 없다.
예를 들어, 현재 선택된 빔 방향은 "
"이면 보상 수신 빔 가중치 벡터 매트릭스 
내의 해당 보상 수신 빔 가중치 벡터 
는 더 이상 교정될 필요가 없다.
단계 312： 현재 빔 방향에서 교정될 어레이 안테나 수신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰지 여부를 판단하고, "예”이면, 단계 313이 수행되고, "아니오”이면, 단계 314가 수행되고,
단계 313： 수신 채널 교정 경고 신호를 발송한다.
구체적으로, 현재 빔 방향에서 교정될 어레이 안테나의 수신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 크면 교정이 너무 많이 수행되었다는 것을 의미한다. 수신 채널 교정 경고 신호가 발송될 수 있다.
단계 314： 현재 빔 방향의 지향 각을 조정하고, 조정된 지향 각에 따라 원래 빔 방향에 대응하는 보상 수신 빔 가중치 벡터를 업데이트한다.
구체적으로, 현재 빔 방향에서 교정될 어레이 안테나 수신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 크지 않다고 판단되면 중심 채널에 의해 수신된 제 2 교정 신호와 각각의 채널에 의해 수신된 제 2 교정 신호 간의 진폭 및 위상 오차가 먼저 결정되고, 미리 설정된 각에 따라 현재 빔 방향의 지향 각을 조정하고, 그 다음 획득된 진폭 및 위상 오차 및 조정된 지향 각에 따라 현재 빔 방향에 대응하는 보상 수신 빔 가중치 벡터를 업데이트한다.
바람직하게는, 본 발명의 실시예에서, 다음 수식으로 중심 채널에 의해 수신된 제 2 교정 신호와 각각의 채널에 의해 수신된 제 2 교정 신호 간의 진폭 및 위상 오차 ek를 결정한다:
예를 들어, 교정될 어레이 안테나는 N개의 채널에 의해 수신된 제 2 교정 신호 각각은 
, 
, …, 
이며 상기 교정될 어레이 안테나의 중심 요소에 대응하는 중심 채널에 의해 수신된 제 2 교정 신호는 
이고, 
를 기준으로 한다.
바람직하게는, 본 발명의 실시예에서, 다음 수식으로 중심 채널에 의해 수신된 제 2 교정 신호와 임의의 하나의 채널에 의해 수신된 제 2 교정 신호 간의 진폭 및 위상 오차 en를 결정하고, 여기서, 임의의 수신 채널은 중심 채널을 포함한다：
또한, 중심 채널에 의해 수신된 제 2 교정 신호와 각각의 채널에 의해 수신된 제 2 교정 신호 간의 진폭 및 위상 오차 ek는 다음과 같다：
여기서, “1”은 중심 채널과 중심 채널의 진폭 및 위상 오차를 나타낸다.
그 다음 미리 설정된 각에 따라 현재 빔 방향의 지향 각을 조정한다.
예를 들어, 미리 설정된 각이 “2.5°”이며 현재 빔 방향에 대응하는 지향 각은 
이고, 조정된 지향 각 
은 다음과 같다:
마지막으로 획득된 진폭 및 위상 오차 및 조정된 지향 각에 따라 원래 빔 방향에 대응하는 보상 수신 빔 가중치 벡터를 업데이트하고, 바람직하게는, 본 발명의 실시예에서, 다응 수식으로 업데이트된 보상 수신 빔 가중치 벡터 
를 결정한다：
여기서, 
는 조정된 지향 각이고, 
은 원래 빔 방향에 대응하는 보상 수신 빔 가중치 벡터이고, "
"는 내적 연산을 나타내며, "
"는 도트 분할(dot division)을 나타낸다.
대응하는 보상 수신 빔 가중치 벡터가 업데이트된 후, 단계 309가 다시 수행된다.
단계 315 : 현재 선택된 테스트 안테나를 사용하여 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 교정될 어레이 안테나로 전송하고, 교정될 어레이 안테나에 의해 수신된 제 2 교정 신호의 신호 전력을 결정한다.
구체적으로, 교정될 어레이 안테나의 수신 채널의 현재 선택된 빔 방향으로 교정이 완료된 후에, 교정될 어레이 안테나의 송신 채널은 현재 선택된 빔 방향으로 교정된다. 먼저 현재 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 통해 교정될 어레이 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하고 교정될 어레이 안테나에 의해 수신된 제 2 교정 신호의 신호 전력을 결정한다.
예를 들어, 교정될 어레이 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 정격 전력이 P0이며, 현재 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 수신된 제 2 교정 신호에 대응되는 표준 신호 전력은 PC이다.
단계 316： 현재 신호 전력과 표준 신호 전력 간의 오차가 제 2 설정 임계값 내에 있는지 여부를 판단하고 "예”이면, 단계 317이 수행되고, "아니오”이면, 단계 318이 수행된다.
구체적으로, 현재 테스트 안테나에 의해 수신된 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널에의해 송신되 제 2 교정 신호에 대응하는 신호 전력과 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 수신된 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널에의해 송신되 제 2 교정 신호에 대응되는 표준 신호 전력 간의 오차가 제 2 설정 임계값 내에 있는지를 판단하고, "예”이면, 단계 317이 수행되고, "아니오”이면, 단계 318이 수행도니다.
단계 317：교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 현재 빔 방향으로의 교정이 완료되었다고 결정한다.
구체적으로, 현재 테스트 안테나에 의해 수신된 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널에의해 송신되 제 2 교정 신호에 대응하는 신호 전력과, 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 수신된 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널에의해 송신되 제 2 교정 신호에 대응되는 표준 신호 전력 간의 오차가 제 2 설정 임계값내에 있다고 판단되면 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 현재 선택된 빔 방향으로의 교정이 완료된 것으로 판단된다. 위 획득된 보상 송신 빔 가중치 벡터 매트릭스에서 빔 방향에 대응하는 보상 송신 빔 가중치 벡터를 추가로 교정될 필요가 없다.
단계 318： 현재 빔 방향에서 교정될 어레이 안테나 송신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰지 여부를 판단하고, "예”이면, 단계 319가 수행되고 "아니오"이면, 단계 308로 되돌아 간다.
단계 319：송신 채널 교정 경고 신호을 발송한다.
구체적으로, 현재 빔 방향에서 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 크면 교정이 너무 많이 수행되었다는 것을 의미한다. 송신 채널 교정 경고 신호을 전송할 수 있다한다.
단계 320： 교정될 어레이 안테나에대해 교정되지 않는 빔 방향이 있는지를 판단하고, "예”이면, 단계 307이 수행되며 "아니오"이면, 단계 321이 수행된다.
구체적으로, 본 발명의 목적으로서는 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널로 하여금 상이한 빔 방향에서 교정하게 하는 것이다. 교정될 어레이 안테나의 현재 빔 방향으로의 교정이 완료된후 교정되지 않는 빔 방향이 있는지를 판단하고, "예”이면 단계 307에 되돌어가서 다음의 빔 방향에서 교정하고 "아니오"이면, 단계 321이 수행된다.
단계 321： 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널의 교정이 완료되었다고 결정하고 최신 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 저장한다.
구체적으로, 교정될 어레이 안테나이 각 빔 방향에서 수신 채널 및 송신 채널이 교정된 후 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널의 교정이 완료되고 획득된 최신 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 저장한다.
위 실시예들을 기반으로 하여 도 4에 도시된 바와 같이 ，본 발명의 실시예에서, 어레이 안테나 교정 장치는 제 1 처리 유닛 (41) 및 규정 유닛 (42)를 포함한다.
상기 제 1 처리 유닛 (41)은 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 사용하여 교정될 어레이 안테나로 제 1 교정 신호를 송신하고, 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널을 통해 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 1 교정 신호를 수신하고, 중심 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호와 각각의 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호 사이의 진폭 및 위상 오차 각각을 결정한다. 상기 중심 채널은 상기 교정될 어레이 안테나의 중심 요소에 대응하는 채널이다.
규정 유닛 (42)은 획득된 진폭 및 위상 오차에 따라 상기 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하고 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득한다. 상기 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스는 소정의 각각의 빔 방향의 빔 각도에 따라 결정되고, 1 그룹의 초기 빔 가중치 벡터는 하나의 빔 방향에 대응된다.
바람직하게는, 획득된 진폭 및 위상 오차에 따라 상기 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득할 때, 상기 규정 유닛 (42)은 획득된 진폭 및 위상 오차를 사용하여 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스 내의 각 그룹의 초기 빔 가중치 벡터를 보상하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 구성한다.
바람직하게는, 상기 장치는 제 2 처리 유닛 (43)을 더 포함한다. 상기 제 2 처리 유닛 (43)은 획득된 진폭 및 위상 오차에 따라 상기 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득한 후,
상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 사용하여 상기 교정될 어레이 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하고, 획득된 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스에 따라 각각의 채널을 통해 교정될 어레이 안테나에 의해 수신된, 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 표준 빔 이득값을 결정하고,
상기 교정될 어레이 안테나를 사용하여 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하고, 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 수신된, 상기 교정될 어레이 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 표준 신호 전력을 결정하고,
다른 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 대해, 현재 테스트 안테나를 사용하여 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 대응하는 표준 빔 이득값과 표준 신호 전력에 따라 현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널을 교정한다.
바람직하게는, 획득된 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스에 따라 각각의 채널을 통해 교정될 어레이 안테나에 의해 수신된, 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 표준 빔 이득값을 결정할 때, 상기 제 2 처리 유닛 (43)은,
획득된 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스에 따라 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 대응하는 보상 빔 가중치 벡터를 결정하고,
상기 보상 빔 가중치 벡터에 따라 각각의 채널을 통해 상기 교정될 어레이 안테나에 의해 수신된, 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 표준 빔 이득값을 결정한다.
바람직하게는, 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널은 수신 채널 및 송신 채널을 포함한다.
상기 장치는 업데이트 유닛 (44)을 더 포함한다. 상기 업데이트 유닛 (44)은, 획득된 진폭 및 위상 오차에 따라 상기 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득한 후,
보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 사용하여 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널의 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 업데이트하고, 여기서, 업데이트된 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널은 보상 수신 빔 가중치 벡터 매트릭스에 대응하고, 각각의 송신 채널은 보상 송신 빔 가중치 벡터 매트릭스에 대응하고, 상기 보상 수신 빔 가중치 벡터 매트릭스 및 상기 보상 송신 빔 가중치 벡터 매트릭스는 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스이다.
바람직하게는, 현재 테스트 안테나를 사용하여 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 대응하는 표준 빔 이득값과 표준 신호 전력에 따라 현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널을 교정할 때, 상기 제 2 처리 유닛 (43)은,
현재 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 사용하여 상기 교정될 어레이 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하고, 상기 테스트 안테나에 대응하는 보상 빔 가중치 벡터에 따라상기 교정될 어레이 안테나가 상기 테스트 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 빔 이득값을 수신했다고 결정하고,
상기 빔 이득값과 표준 빔 이득값 간의 오차가 제 1 설정 임계값보다 큰지 여부를 판단하고,
상기 빔 이득값과 표준 빔 이득값 간의 오차가 제 1 설정 임계값보다 큰 것으로 판단될 때, 현재 빔 방향의 지향 각을 조정하고, 조정된 빔 방향에 따라 원래 빔 방향에 대응하는 보상 수신 빔 가중치 벡터를 업데이트하고, 획득된 빔 이득값과 표준 빔 이득값 간의 오차가 상기 제 1 설정 임계값 내에 있을 때까지 업데이트된 보상 수신 빔 가중치 벡터에 따라 제 2 교정 신호의 빔 이득값을 재 계산한다.
바람직하게는, 상기 제 2 처리 유닛 (43)은 또한, 상기 빔 이득값과 표준 빔 이득값 간의 오차가 제 1 설정 임계값보다 크지 않는 것으로 판단될 때, 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 현재 빔 방향으로의 교정이 완료되었다고 결정하고, 상기 교정될 어레이 안테나를 사용하여 현재 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하고, 상기 테스트 안테나에 의해 수신된, 상기 교정될 어레이 안테나에 의해 수신된 제 2 교정 신호의 신호 전력을 결정하고, 상기 신호 전력과 표준 신호 전력 간의 오차가 제 2 설정 임계값보다 큰지 여부를 판단하고,
“예”이면, 현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널을 재교정하고,
“아니오”이면, 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 현재 빔 방향으로의 교정이 완료되었다고 결정한다.
바람직하게는, 상기 장치는 제 1 판단 유닛 (45)를 더 포함한다. 상기 제 1 판단 유닛 (45)은,
상기 빔 이득값과 표준 빔 이득값 간의 오차가 제 1 설정 임계값보다 큰 것으로 판단된 후, 현재 빔 방향의 지향 각을 조정하기 전에,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰지 여부를 판단하고,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰지 여부를 판단한 후, 상기 제 1 판단 유닛 (45)은 또한,
현재 빔 방향에서 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 크지 않는 것으로 판단될 땔, 현재 빔 방향의 지향 각을 조정하고,
현재 빔 방향에서 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰 것으로 판단될 때, 수신 채널 교정 경고 신호를 발송한다.
바람직하게는, 상기 장치는 제 2 판단 유닛 (46)을 더 포함한다. 상기 제 2 판단 유닛 (46)은, 상기 신호 전력과 표준 신호 전력 간의 오차가 제 2 설정 임계값 이상인 것으로 판정한 후, 현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 수신 채널 각각을 재교정하기 전에,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰지 여부를 판단한다.
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰지 여부를 판단한 후, 상기 제 2 판단 유닛 (46)은 또한,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보자 크지 않는 것으로 판정될 때, 현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널을 재교정하고,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 크다고 판단될 때, 송신 채널 교정 경고 신호을 전송한다.
요약하면, 본 발명의 실시예에서, 먼저 소정의 각각의 빔 방향의 빔 각도에 따라 교정될 어레이 안테나 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 결정하고, 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 통해 교정될 어레이 안테나로 제 1 교정 신호를 송신하고, 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널에 의해 수신된 제 1 교정 신호에 따라 중심 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호와 채널 각각의 채널에 의해 수신된 제 1 교정 신호 간의 진폭 및 위상 오차를 결정하고, 진폭 및 위상 오차를 사용하여 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하고, 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득한다.
그 다음 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 사용하여 교정될 어레이 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하고, 획득된 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스에 따라 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널에 의해 수신된 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 표준 빔 이득값을 결정하고; 교정될 어레이 안테나를 사용하여 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하고, 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 수신된 교정될 어레이 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 표준 신호 전력을 결정하고; 다른 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 대해, 현재 테스트 안테나를 사용하여 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 대응하는 표준 빔 이득값 및 표준 신호 전력에 따라 현재 빔 방향에서 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널을 교정한다.
전술한 OTA에 기초한 어레이 안테나를 교정하는 방법은 개방된 교정 환경에 적용되며, 무반향 챔버를 필요로하지 않으며, 이는 교정 환경에 대한 요구 사항을 낮추고 또한 동시에 어레이 안테나의 빔 포밍을 효과적으로 검출한다. 상이한 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 통해 어레이 안테나에 교정 신호를 송수신하고, 어레이 안테나의 각각의 채널의 상이한 빔 방향으로의 진폭 및 위상 오차를 결정하여 진폭 및 위상 오차를 보상하여 채널의 교정을 구현함으로써어레이 안테나가 실제 생산 단계에서 검출될 때 어레이 안테나의 빔 포밍 능력의 무결성을 쾌속히 결정할 수 있다.
본 기술 분야내의 당업자들이 명백해야 할 것은, 본 출원의 실시예는 방법, 시스템, 또는 컴퓨터 프로그램 제품을 제공할 수 있다. 하여, 본 출원은 풀 하드웨어실시예, 풀 소프트웨어 실시예, 또는 소프트웨어 및 하드웨어 방면을 결합하는 실시예 형태를 사용할 수 있다. 또한, 본 출원은 하나 또는 다수의 컴퓨터 실행 가능 프로그램 코드를 포함한 컴퓨터 사용 가능 저장 메체(디스크 메모리, CD-ROM 및 광학 메모리를 포함하나 이에 한정되지 않는다)에서 실시된 컴퓨터 프로그램 제품 형식을 사용할 수 있다.
본 발명은 본 출원의 방법, 디바이스(장치) 및 컴퓨터 프로그램 제품의 흐름도 및/또는 블록도를 참조하여 설명하였다. 이해해야 할 것은 바로 컴퓨터 프로그램 명령으로 흐름도 및/또는 블록도중의 각 흐름 및/또는 블록, 및 흐름도 및/또는 블록도중의 흐름 및/또는 블록의 결합을 달성할 수 있는 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램 명령을 통용 컴퓨터, 전용 컴퓨터, 내장형 프로세서 또는 기타 프로그래머블 데이터 프로세스 디바이스의 프로세서에 제공하여 하나의 머신이 생성되도록 할 수 있으며, 이는 컴퓨터 또는 기타 프로그래머블 데이터 프로세스 디바이스의 프로세서로부터 수행한 명령을 통해 흐름도의 한개 흐름 및/또는 여러 흐름 및/또는 블록도의 한개 블록 및/또는 여러 블록에서 지정된 기능을 달성하도록 마련된 장치가 생성되도록 한다.
이러한 컴퓨터 프로그램 명령은 컴퓨터 또는 기타 프로그래머블 데이터 프로세스 디바이스를 유도하여 특정된 방식으로 작업하도록 하는 컴퓨터 가독 메모리에 저장될 수 있으며, 해당 컴퓨터 가독 메모리에 저장된 명령이 명령 장치를 포함한 제조품을 생성하도록 하며, 해당 명령 장치는 흐름도의 한개 흐름 및/또는 여러 흐름 및/또는 블록도의 한개 블록 및/또는 여러 블록에서 지정된 기능을 실행한다.
이러한 컴퓨터 프로그램 명령은 컴퓨터 또는 기타 프로그래머블 데이터 프로세스 디바이스에 장착될 수도 있으며, 이는 컴퓨터 또는 기타 프로그래머블 데이터 프로세스 디바이스에서 일련의 오퍼레이션 절차를 수행하여 컴퓨터가 실시하는 프로세스가 생성되도록 하며, 따라서 컴퓨터 또는 기타 프로그래머블 데이터 프로세스 디바이스에서 수행한 명령은 흐름도의 한개 흐름 및/또는 여러 흐름 및/또는 블록도의 한개 블록 및/또는 여러 블록에서 지정된 기능을 달성하도록 마련된 절차를 제공하도록 한다.
분명한 것은, 본 분야의 통상 지식을 가진 당업자들은 본 출원에 대해 각종 수정 및 변경을 실행하며 또한 본 출원의 주제 및 범위를 떠나지 않을 수 있다. 이렇게, 본 출원의 이러한 수정 및 변경이 본 출원의 청구항 및 동등 기술 범위내에 속하는 경우, 본 출원은 이러한 수정 및 변경을 포함하는 것을 의도한다.
Claims (12)
- 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 사용하여 교정될 어레이 안테나로 제 1 교정 신호를 송신하고, 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널을 통해 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 1 교정 신호를 수신하고, 중심 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호와 각각의 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호 사이의 진폭 및 위상 오차 각각을 결정하는 단계 - 상기 중심 채널은 상기 교정될 어레이 안테나의 중심 요소에 대응하는 채널임； 및
획득된 진폭 및 위상 오차에 따라 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득하는 단계를 포함하고,
상기 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스는 소정의 각각의 빔 방향의 빔 각도에 따라 결정되고, 1 그룹의 초기 빔 가중치 벡터는 하나의 빔 방향에 대응되는 것을 특징으로 하는 어레이 안테나 교정 방법. - 제 1 항에 있어서,
획득된 진폭 및 위상 오차에 따라 상기 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득하는 경우,
획득된 진폭 및 위상 오차를 사용하여 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스 내의 각 그룹의 초기 빔 가중치 벡터를 보상하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 구성하는 것을 특징으로 하는 어레이 안테나 교정 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
획득된 진폭 및 위상 오차에 따라 상기 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득한 후,
상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 사용하여 상기 교정될 어레이 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하고, 획득된 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스에 따라 각각의 채널을 통해 교정될 어레이 안테나에 의해 수신된, 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 표준 빔 이득값을 결정하고,
상기 교정될 어레이 안테나를 사용하여 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하고, 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 수신된, 상기 교정될 어레이 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 표준 신호 전력을 결정하고,
다른 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 대해, 현재 테스트 안테나를 사용하여 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 대응하는 표준 빔 이득값과 표준 신호 전력에 따라 현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널을 교정하는 것을 특징으로 하는 어레이 안테나 교정 방법. - 제 3 항에 있어서,
획득된 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스에 따라 각각의 채널을 통해 교정될 어레이 안테나에 의해 수신된, 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 표준 빔 이득값을 결정하는 경우,
획득된 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스에 따라 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 대응하는 보상 빔 가중치 벡터를 결정하고,
상기 보상 빔 가중치 벡터에 따라 각각의 채널을 통해 상기 교정될 어레이 안테나에 의해 수신된, 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 표준 빔 이득값을 결정하는 것을 특징으로 하는 어레이 안테나 교정 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널은 수신 채널 및 송신 채널을 포함하고,
획득된 진폭 및 위상 오차에 따라 상기 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득한 후,
보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 사용하여 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널의 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 업데이트하고, 여기서, 업데이트된 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널은 보상 수신 빔 가중치 벡터 매트릭스에 대응하고, 각각의 송신 채널은 보상 송신 빔 가중치 벡터 매트릭스에 대응하고, 상기 보상 수신 빔 가중치 벡터 매트릭스 및 상기 보상 송신 빔 가중치 벡터 매트릭스는 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스인 것을 특징으로 하는 어레이 안테나 교정 방법. - 제 5 항에 있어서,
현재 테스트 안테나를 사용하여 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 대응하는 표준 빔 이득값과 표준 신호 전력에 따라 현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널을 교정하는 경우,
현재 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 사용하여 상기 교정될 어레이 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하고, 상기 테스트 안테나에 대응하는 보상 빔 가중치 벡터에 따라상기 교정될 어레이 안테나가 상기 테스트 안테나에 의해 송신된 제 2 교정 신호의 빔 이득값을 수신했다고 결정하고,
상기 빔 이득값과 표준 빔 이득값 간의 오차가 제 1 설정 임계값보다 큰지 여부를 판단하고,
상기 빔 이득값과 표준 빔 이득값 간의 오차가 제 1 설정 임계값보다 큰 것으로 판단될 때, 현재 빔 방향의 지향 각을 조정하고, 조정된 빔 방향에 따라 원래 빔 방향에 대응하는 보상 수신 빔 가중치 벡터를 업데이트하고, 획득된 빔 이득값과 표준 빔 이득값 간의 오차가 상기 제 1 설정 임계값 내에 있을 때까지 업데이트된 보상 수신 빔 가중치 벡터에 따라 제 2 교정 신호의 빔 이득값을 재 계산하는 것을 특징으로 하는 어레이 안테나 교정 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 빔 이득값과 표준 빔 이득값 간의 오차가 제 1 설정 임계값보다 크지 않는 것으로 판단될 때, 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 현재 빔 방향으로의 교정이 완료되었다고 결정하고, 상기 교정될 어레이 안테나를 사용하여 현재 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나로 특정 정격 전력의 제 2 교정 신호를 송신하고, 상기 테스트 안테나에 의해 수신된, 상기 교정될 어레이 안테나에 의해 수신된 제 2 교정 신호의 신호 전력을 결정하고, 상기 신호 전력과 표준 신호 전력 간의 오차가 제 2 설정 임계값보다 큰지 여부를 판단하고,
“예”이면, 현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널을 재교정하고,
“아니오”이면, 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 현재 빔 방향으로의 교정이 완료되었다고 결정하는 것을 특징으로 하는 어레이 안테나 교정 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 빔 이득값과 표준 빔 이득값 간의 오차가 제 1 설정 임계값보다 큰 것으로 판단된 후, 현재 빔 방향의 지향 각을 조정하기 전에,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰지 여부를 판단하고,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰지 여부를 판단한 후,
현재 빔 방향에서 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 크지 않는 것으로 판단될 땔, 현재 빔 방향의 지향 각을 조정하고,
현재 빔 방향에서 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰 것으로 판단될 때, 수신 채널 교정 경고 신호를 발송하는 것을 특징으로 하는 어레이 안테나 교정 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 신호 전력과 표준 신호 전력 간의 오차가 제 2 설정 임계값 이상인 것으로 판정한 후, 현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 수신 채널 각각을 재교정하기 전에,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰지 여부를 판단하고,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 큰지 여부를 판단한 후,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보자 크지 않는 것으로 판정될 때, 현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 수신 채널을 재교정하고,
현재 빔 방향에서 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 송신 채널의 교정된 횟수가 소정 횟수보다 크다고 판단될 때, 송신 채널 교정 경고 신호을 전송하는 것을 특징으로 하는 어레이 안테나 교정 장치. - 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나를 사용하여 교정될 어레이 안테나로 제 1 교정 신호를 송신하고, 상기 교정될 어레이 안테나의 각각의 채널을 통해 상기 표준 빔 방향으로 배향된 테스트 안테나에 의해 송신된 제 1 교정 신호를 수신하고, 중심 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호와 각각의 채널을 통해 수신된 제 1 교정 신호 사이의 진폭 및 위상 오차 각각을 결정하기 위한 제 1처리 유닛 - 상기 중심 채널은 상기 교정될 어레이 안테나의 중심 요소에 대응하는 채널임； 및
획득된 진폭 및 위상 오차에 따라 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스를 교정하여 보상 빔 가중치 벡터 매트릭스를 획득하기 위한 규정 유닛을 포함하고,
상기 초기 빔 가중치 벡터 매트릭스는 소정의 각각의 빔 방향의 빔 각도에 따라 결정되고, 1 그룹의 초기 빔 가중치 벡터는 하나의 빔 방향에 대응하는 것을 특징으로 하는 어레이 안테나 교정 장치. - 하나 이상의 프로세서; 및
어레이 안테나를 교정하기 위한 프로그램을 저장하는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하고,
상기 하나 이상의 프로세서가 프로그램을 실행할 때, 통신 장치로 하여금 제 1 항 내지 제 9 항에 따른 방법 중 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 전자 장치. - 어레이 안테나를 교정하기 위한 프로그램을 저장하고, 하나 이상의 프로세서가 프로그램을 실행할 때, 통신 장치로 하여금 제 1 항 내지 제 9 항에 따른 방법 중 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체.
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