RU2147753C1 - Antenna array calibration - Google Patents

Antenna array calibration Download PDF

Info

Publication number
RU2147753C1
RU2147753C1 RU97100131A RU97100131A RU2147753C1 RU 2147753 C1 RU2147753 C1 RU 2147753C1 RU 97100131 A RU97100131 A RU 97100131A RU 97100131 A RU97100131 A RU 97100131A RU 2147753 C1 RU2147753 C1 RU 2147753C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antenna
aforementioned
correction factors
sections
signals
Prior art date
Application number
RU97100131A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97100131A (en
Inventor
Гуннар Йоханиссон Бьерн
Форссен Ульф
Original Assignee
Телефонактиеболагет Лм Эрикссон
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Телефонактиеболагет Лм Эрикссон filed Critical Телефонактиеболагет Лм Эрикссон
Publication of RU97100131A publication Critical patent/RU97100131A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2147753C1 publication Critical patent/RU2147753C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/267—Phased-array testing or checking devices

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

FIELD: mobile receiving and transmitting radio communication systems. SUBSTANCE: antenna array has several antenna sections with input signals supplied in turn to each section; signal transmitted by each antenna section is measured, correction factors are shaped for each section basing on mentioned measured signals; output signals of mentioned antenna sections are adjusted according to mentioned correction factors; each output signal of antenna is adjusted by adding I- and Q-correction factors using digital technique. Correction factors may be used for regulating phases and/or amplitudes of antenna- section signals. Correction factors may be applied to signals between pattern-forming facilities and antenna sections. EFFECT: improved precision of shaping directivity pattern and directing antenna beams. 20 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к антенным решеткам, используемым в базовых станциях сотовых систем связи и, в частности, к системе калибровки антенной решетки, предназначенной для улучшения характеристик базовых станций. The invention relates to antenna arrays used in base stations of cellular communication systems and, in particular, to a antenna array calibration system designed to improve the characteristics of base stations.

В коммерческом использовании сотовой связи произошли впечатляющие положительные изменения как в США, так и во всем мире. Число пользователей сотовых систем в основных городских районах намного превзошло ожидаемое значение и превышает пропускную способность систем. При дальнейшем сохранении этой тенденции эффект ускоренного роста будет достигнут даже на самых небольших рынках. Для удовлетворения растущей потребности в пропускной способности систем связи, а также для обеспечения требуемого количества обслуживания пользователей этих систем без увеличения стоимости эксплуатаций необходимы новые решения. Кроме того, по мере увеличения числа пользователей сотовых систем на первый план выступают проблемы, связанные с возникновением взаимных помех различных каналов связи. In the commercial use of cellular communications, impressive positive changes have occurred both in the United States and around the world. The number of users of cellular systems in the main urban areas far exceeded the expected value and exceeds the bandwidth of the systems. If this trend continues, the effect of accelerated growth will be achieved even in the smallest markets. New solutions are needed to meet the growing demand for bandwidth of communication systems, as well as to provide the required amount of service to users of these systems without increasing the cost of operation. In addition, as the number of users of cellular systems increases, problems associated with the occurrence of mutual interference of various communication channels come to the fore.

На фиг. 1 показаны ячейки Яч1-Яч10 типовой подвижной сотовой системы радиосвязи. Обычно мобильная сотовая система радиосвязи включает более десяти ячеек. Однако для простоты настоящее изобретение поясняется с использованием упрощенной схемы, показанной на фиг. 1. В каждой из ячеек Яч1-Яч10 имеется базовая станция БС1-БС10, номер которой совпадает с номером соответствующей ячейки. На фиг. 1 базовые станции расположены вблизи центров ячеек и оснащены всенаправленными антеннами. In FIG. 1 illustrates cells Sl1-Sl10 of a typical mobile cellular radio communication system. Typically, a mobile cellular radio communication system includes more than ten cells. However, for simplicity, the present invention is explained using the simplified diagram shown in FIG. 1. In each of cells Cell1-Cell10 there is a base station BS1-BS10, the number of which coincides with the number of the corresponding cell. In FIG. 1 base stations are located near cell centers and are equipped with omnidirectional antennas.

На фиг. 1 также показаны девять мобильных станций МС1-МС9, которые перемещаются в пределах ячеек и от одной ячейки к другой. В типовой сотовой системе радиосвязи имеется более девяти мобильных сотовых станций. Фактически, число мобильных станций обычно во много раз превосходит число базовых станций. Однако при пояснении настоящего изобретения принимается сокращенное число мобильных станций. In FIG. 1 also shows nine mobile stations MC1-MC9 that move within cells and from one cell to another. A typical cellular radio communication system has more than nine mobile cellular stations. In fact, the number of mobile stations is usually many times greater than the number of base stations. However, when explaining the present invention, a reduced number of mobile stations is adopted.

Также на фиг. 1 показан центр коммутации мобильных станций ЦКМС (MSC). Центр коммутации мобильных станций ЦКМС, показанный на фиг. 1, подключен к каждой из десяти базовых станций БС1-БС10 при помощи кабельных линий. Кроме того, центр коммутации мобильных станций ЦКМС подключен с помощью кабельной линии к фиксированной (выделенной, fixed) коммутируемой телефонной сети или другой фиксированной сети. Кабельные линии из центра коммутации мобильных станций ЦКМС к базовым станциям БС1-БС10 и к фиксированной сети не показаны. Also in FIG. 1 shows a switching center for mobile stations MSC (MSC). The MSC mobile station switching center shown in FIG. 1, connected to each of the ten base stations BS1-BS10 using cable lines. In addition, the switching center for mobile stations of the CCMC is connected via a cable line to a fixed (dedicated, fixed) switched telephone network or other fixed network. Cable lines from the switching center of the mobile stations CMS to the base stations BS1-BS10 and to a fixed network are not shown.

В дополнение к указанному центру коммутации мобильных станций ЦКМС могут быть дополнительные центры коммутации мобильных станций, подключенные посредством кабельных линий к базовым станциям, отличным от тех, что показаны на фиг. 1. Вместо кабельных линий для подключения базовых станций к центрам коммутации мобильных станций могут использоваться другие средства, например, фиксированные радиолинии. Центр коммутации мобильных станций ЦКМС, базовые станций и мобильные станции управляются при помощи компьютеров. In addition to the indicated switching center of the mobile stations MSC, there may be additional switching centers of mobile stations connected via cable lines to base stations other than those shown in FIG. 1. Instead of cable lines, other means, for example, fixed radio lines, can be used to connect base stations to switching centers of mobile stations. The switching center for mobile stations CCMS, base stations and mobile stations are controlled by computers.

В обычных подвижных сотовых системах радиосвязи, подобных показанной на фиг. 1, каждая базовая станция имеет всенаправленную или направленную антенну для передачи сигналов в пределах зоны обслуживания этой базовой станции. В результате сигналы некоторой мобильной станции передаются в пределах всей зоны обслуживания, независимо от относительного положения мобильных станций, использующих систему. В базовой станции передатчик имеет по одному усилителю мощности на каждую несущую частоту. Усиленные сигналы объединяются и подаются на общую антенну с широкой диаграммой направленности в азимутальной плоскости. Вследствие большой ширины диаграммы направленности в азимутальной плоскости, например 120 или 360o, коэффициент усиления антенны является низким, что не позволяет использовать пространственное разделение для снижения взаимных помех.In conventional mobile cellular radio communication systems such as those shown in FIG. 1, each base station has an omnidirectional or directional antenna for transmitting signals within the coverage area of this base station. As a result, the signals of some mobile station are transmitted throughout the entire service area, regardless of the relative position of the mobile stations using the system. At the base station, the transmitter has one power amplifier per carrier frequency. The amplified signals are combined and fed to a common antenna with a wide radiation pattern in the azimuthal plane. Due to the large beam width in the azimuthal plane, for example 120 or 360 o , the antenna gain is low, which does not allow the use of spatial separation to reduce mutual interference.

В последнее время уделяется большое внимание использованию линейных усилителей мощности, обеспечивающих усиление объединенного сигнала от нескольких несущих частот, который затем подается на общую антенну. В таких системах общая антенна также имеет широкую диаграмму направленности в азимутальной плоскости. В результате такие системы также страдают от проблем, связанных со взаимными помехами. Recently, much attention has been paid to the use of linear power amplifiers, which provide amplification of the combined signal from several carrier frequencies, which is then fed to a common antenna. In such systems, the common antenna also has a wide directivity pattern in the azimuthal plane. As a result, such systems also suffer from interference problems.

Для преодоления этих сложностей разрабатываются антенные системы, в которых увеличен коэффициент усиления и которые снижают, благодаря этому, взаимные помехи, возникающие в типовых базовых станциях. Одна из таких антенных систем описывается в заявке на патент США, озаглавленной "Микрополосковая антенная решетка", которая присоединяется к настоящему описанию как ссылка. В предложенной микрополосковой антенной решетке использованы несколько узких лучей, обеспечивающих покрытие зоны обслуживания базовой станции. В результате коэффициент усиления каждого из лучей может превышать коэффициент усиления обычной антенны с широкой диаграммой направленности. Кроме того, вместо пространственного разделения для сокращения замираний сигналов и взаимных помех может быть использовано поляризованное разделение. Однако для более точного формирования диаграмм направленности и наведения антенных лучей такие антенные системы должны быть тщательно откалиброваны. To overcome these difficulties, antenna systems are developed in which the gain is increased and which reduce, due to this, mutual interference arising in typical base stations. One such antenna system is described in a US patent application entitled “Microstrip Antenna Array”, which is incorporated herein by reference. The proposed microstrip antenna array uses several narrow beams to provide coverage of the coverage area of the base station. As a result, the gain of each of the beams may exceed the gain of a conventional antenna with a wide radiation pattern. In addition, instead of spatial separation, polarized separation can be used to reduce signal fading and interference. However, for more accurate beamforming and antenna beam guidance, such antenna systems must be carefully calibrated.

Задачей настоящего изобретения является улучшение характеристик мобильных станций на основе увеличения точности формирования диаграмм направленности и наведения антенных лучей. The objective of the present invention is to improve the characteristics of mobile stations based on increasing the accuracy of the formation of radiation patterns and pointing antenna beams.

Это достигается за счет измерения и корректировки погрешностей и характеристик элементов антенной решетки, расположенных между диаграммообразующей схемой (beam forming device) и полями излучения (radiated fields). Элементы антенной решетки могут не быть точно подобранными, в результате различия могут быть компенсированы с использованием настоящего изобретения. Кроме того, представленное изобретение также может быть использовано для тестирования антенной решетки с целью проверки правильности работы элементов решетки до того, как антенная решетка будет задействована в системе связи. This is achieved by measuring and correcting errors and characteristics of the elements of the antenna array located between the beam forming device and the radiation fields (radiated fields). The elements of the antenna array may not be precisely matched, as a result of the differences can be compensated using the present invention. In addition, the presented invention can also be used to test the antenna array in order to verify the correct operation of the array elements before the antenna array is involved in the communication system.

В соответствии с реализацией настоящего изобретения раскрываются способ и устройство калибровки антенной решетки, используемой в мобильной системе радиосвязи на передачу. Сначала входной сигнал поочередно подается на каждую антенную секцию. Затем сигнал, излучаемый каждой антенной секцией, измеряется и для каждой антенной секции вычисляются корректирующие коэффициенты. После этого антенные секции регулируются в соответствии с полученными корректирующими коэффициентами так, чтобы обеспечить должную калибровку каждой секции. According to an embodiment of the present invention, a method and apparatus for calibrating an antenna array used in a mobile transmission radio communication system is disclosed. First, the input signal is alternately supplied to each antenna section. Then, the signal emitted by each antenna section is measured, and correction factors are calculated for each antenna section. After that, the antenna sections are adjusted in accordance with the received correction factors so as to ensure proper calibration of each section.

В соответствии с другим вариантом реализации представленного изобретения раскрываются способ и устройство калибровки антенной решетки, используемой в мобильной системе радиосвязи на прием. Сначала формируется входной сигнал, подаваемый на каждую секцию антенной решетки. Сигналы, принятые каждой секцией антенной решетки, измеряются, в результате чего могут быть сформированы сигналы коррекции для каждой антенной секции путем сравнения поданного сигнала с измеренными сигналами. Затем каждая антенная секция может быть отрегулирована с использованием корректирующих коэффициентов так, чтобы обеспечить должную калибровку каждой антенной секции. Корректирующие коэффициенты также могут быть отрегулированы в соответствии с известными характеристиками отдельных антенных элементов. In accordance with another embodiment of the present invention, a method and apparatus for calibrating an antenna array used in a mobile reception radio communication system are disclosed. First, an input signal is generated, applied to each section of the antenna array. The signals received by each section of the antenna array are measured, as a result of which correction signals for each antenna section can be generated by comparing the supplied signal with the measured signals. Each antenna section can then be adjusted using correction factors to ensure proper calibration of each antenna section. Correction factors can also be adjusted in accordance with the known characteristics of the individual antenna elements.

Далее представленное изобретение подробно описывается на основе предпочтительных вариантов реализации изобретения, приведенных исключительно в качестве примера, и со ссылками на чертежи, где
фиг. 1 - типовая сотовая система радиосвязи;
фиг. 2 - схема определения корректирующих коэффициентов для приемной антенной решетки в соответствии с предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения;
фиг. 3 - схема определения корректирующих коэффициентов для передающей антенной решетки в соответствии с предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения;
фиг. 4 - корректировка формирования диаграммы направленности в соответствии с предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения;
фиг. 5 - цифровая корректировка формирования диаграммы направленности в соответствии с предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения.The invention is described in detail below on the basis of preferred embodiments of the invention, given solely as an example, and with reference to the drawings, where
FIG. 1 - a typical cellular radio communication system;
FIG. 2 is a diagram for determining correction factors for a receiving antenna array in accordance with a preferred embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a diagram for determining correction factors for a transmitting antenna array in accordance with a preferred embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a correction of beamforming in accordance with a preferred embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a digital adjustment of beamforming in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

Настоящее изобретение в первую очередь предназначено для использования в базовых станциях сотовых систем связи, хотя изобретение может использоваться и в различных других областях связи. The present invention is primarily intended for use in base stations of cellular communication systems, although the invention can be used in various other areas of communication.

В соответствии с представленным изобретением калибровочная схема применяется для калибровки элементов, относящихся к каждой антенной секции антенной решетки. На фиг. 2 показана схема калибровки на прием антенной решетки в составе базовой станции. Калибровка на прием осуществляется путем подачи известных сигналов в каждую антенную секцию и измерения сигналов на выходе каждой антенной секции. Как видно из фиг. 2, передатчик 18 формирует сигнал, подаваемый в каждую секцию 10 посредством калибровочной схемы 16, которая является пассивной распределительной схемой деления сформированного сигнала для его подачи на калибровочные входы каждой антенной секции. Затем каждый сигнал проходит через соответствующий малошумящий усилитель 12, после чего в диаграммообразующей схеме 14 формируется суммарный сигнал. В диаграммообразующей схеме 14 могут быть получены корректирующие коэффициенты путем сравнения передаваемого и принятого сигналов, так, чтобы обеспечить индивидуальную калибровку каждой антенной секции антенной решетки 10. Если сигналы, принятые каждой антенной секцией, одинаково соотносятся с известным сигналом, подаваемым на эти секции, то калибровочные коэффициенты не применяются. При наличии погрешностей и различий в характеристиках элементов эти соотношения будут различаться, что обнаруживается измерительными устройствами диаграммообразующей схемы. Затем вычисляются корректирующие коэффициенты, которые характеризуют глубину коррекции, необходимой в качестве компенсации в каждой антенне. Корректирующие коэффициенты могут быть заданы в виде коэффициентов коррекции амплитуды и фазы, коэффициентов коррекции I и Q. In accordance with the present invention, a calibration circuit is used to calibrate the elements related to each antenna section of the antenna array. In FIG. 2 shows a calibration pattern for receiving an antenna array as part of a base station. Calibration at the reception is carried out by supplying known signals to each antenna section and measuring the signals at the output of each antenna section. As can be seen from FIG. 2, the transmitter 18 generates a signal supplied to each section 10 by means of a calibration circuit 16, which is a passive distribution circuit for dividing the generated signal for supplying it to the calibration inputs of each antenna section. Then each signal passes through a corresponding low-noise amplifier 12, after which a sum signal is formed in the diagram-forming circuit 14. In the diagram-forming circuit 14, correction coefficients can be obtained by comparing the transmitted and received signals, so as to ensure individual calibration of each antenna section of the antenna array 10. If the signals received by each antenna section are equally correlated with the known signal supplied to these sections, then the calibration odds are not applicable. In the presence of errors and differences in the characteristics of the elements, these ratios will differ, which is detected by the measuring devices of the diagram-forming circuit. Then, correction factors are calculated that characterize the depth of correction required as compensation in each antenna. Correction coefficients can be set in the form of amplitude and phase correction coefficients, correction coefficients I and Q.

Схема калибровки антенной решетки в базовой станции на передачу показана на фиг. 3. В соответствии с данным вариантом реализации диаграммообразующая схема 34 формирует передаваемый сигнал, который поочередно подается на каждую антенную секцию антенной решетки 30. После прохождения передаваемого сигнала через соответствующие усилители мощности 32 калибровочная схема 36 снимает результирующий сигнал с каждой антенной секции. Затем результирующий сигнал подается в приемник 38. Вычислительные приспособления 40 соотносят принятый сигнал, поступающий с приемника 38, с исходным сигналом, подаваемым в каждую антенную секцию. Наличие погрешностей и различий в характеристиках приводит к возникновению различий в этих соотношениях, выявляемых вычислительными приспособлениями, и на основании этого вычисляются корректирующие коэффициенты, характеризующие глубину корректировки, необходимую в качестве компенсации в каждой антенной секции. Корректирующие коэффициенты могут быть заданы в виде коэффициентов коррекции амплитуды и фазы, коэффициентов коррекции I и Q. The calibration pattern of the antenna array in the base station for transmission is shown in FIG. 3. In accordance with this embodiment, the beam-forming circuit 34 generates a transmitted signal, which is alternately supplied to each antenna section of the antenna array 30. After passing the transmitted signal through the respective power amplifiers 32, the calibration circuit 36 removes the resulting signal from each antenna section. Then, the resulting signal is supplied to the receiver 38. Computing devices 40 correlate the received signal from the receiver 38 with the original signal supplied to each antenna section. The presence of errors and differences in the characteristics leads to differences in these ratios detected by computing devices, and on the basis of this, correction coefficients characterizing the depth of correction required as compensation in each antenna section are calculated. Correction coefficients can be set in the form of amplitude and phase correction coefficients, correction coefficients I and Q.

Измеренные корректирующие коэффициенты используются в антенной решетке для формирования узкой диаграммы направленности с низким, желательно, уровнем боковых лепестков. Существует несколько способов использования корректирующих коэффициентов для регулировки антенной решетки. Как показано на фиг. 4, корректирующие коэффициенты могут быть использованы для регулировки фазы и/или амплитуды сигнала между диаграммообразующей схемой 42 и антенной решеткой 44. В рассматриваемом примере корректирующие коэффициенты могут быть использованы в усилителе 46 для изменения уровня сигнала и/или в фазовращателе 48 - для изменения фазы сигнала. Кроме того, как показано на фиг. 5, корректирующие коэффициенты в случае цифрового формирования луча могут быть использованы в диаграммообразующей схеме путем цифрового сложения корректирующих коэффициентов I и Q перед выполнением аналого-цифрового преобразования. The measured correction factors are used in the antenna array to form a narrow radiation pattern with a low, preferably, side lobe level. There are several ways to use correction factors to adjust the antenna array. As shown in FIG. 4, correction factors can be used to adjust the phase and / or amplitude of the signal between the beam-forming circuit 42 and the antenna array 44. In this example, correction factors can be used in the amplifier 46 to change the signal level and / or in the phase shifter 48 to change the phase of the signal . In addition, as shown in FIG. 5, correction coefficients in the case of digital beamforming can be used in a diagram-forming circuit by digitally adding the correction coefficients I and Q before performing the analog-to-digital conversion.

Настоящее изобретение несколько сокращает требования к точности выполнения элементов, подключенных к каждой антенной секции, так как в соответствии с данным изобретением погрешности, существующие в этих элементах, измеряются и корректируются. Кроме того, калибровочная схема непрерывно тестирует устройства, относящиеся к каждой антенной секции, с тем, чтобы удостовериться в исправности антенной решетки. The present invention slightly reduces the accuracy requirements for the elements connected to each antenna section, since, in accordance with this invention, the errors existing in these elements are measured and corrected. In addition, the calibration circuit continuously tests the devices associated with each antenna section in order to verify that the antenna array is in good condition.

Ясно, что настоящее изобретение может иметь другие варианты реализации, не противоречащие замыслу или основной идее изобретения. Поэтому описанные варианты реализации рассматриваются именно как иллюстративные, но не ограничивающие. Объем изобретения определяется формулой изобретения, а не предшествующим описанием, и все вариации в пределах формулы считаются попадающими в объем изобретения. It is clear that the present invention may have other implementations that do not contradict the intent or main idea of the invention. Therefore, the described implementation options are considered as illustrative, but not limiting. The scope of the invention is determined by the claims, and not by the preceding description, and all variations within the claims are considered to fall within the scope of the invention.

Claims (20)

1. Способ калибровки антенной решетки, используемой в мобильной системе радиосвязи на передачу, причем вышеупомянутая антенная решетка включает несколько антенных секций, включающий следующие этапы: поочередной подачи входного сигнала в каждую антенную секцию, измерения сигнала, передаваемого каждой антенной секцией, формирования корректирующих коэффициентов для каждой антенной секции на основе вышеупомянутых измеренных сигналов, регулировки выходных сигналов вышеупомянутых антенных секций в соответствии с вышеупомянутыми корректирующими коэффициентами, причем выходной сигнал вышеупомянутой антенны регулируют путем добавления I- и Q-корректирующих коэффициентов цифровым способом. 1. A method of calibrating an antenna array used in a mobile radio communication system for transmission, the aforementioned antenna array includes several antenna sections, comprising the following steps: alternately supplying an input signal to each antenna section, measuring a signal transmitted by each antenna section, generating correction factors for each antenna sections based on the aforementioned measured signals, adjusting the output signals of the aforementioned antenna sections in accordance with the aforementioned corrections iruyuschimi coefficients, and the aforementioned antenna output signal is adjusted by the addition of I- and Q-correction factors digitally. 2. Способ калибровки по п.1, отличающийся тем, что вышеупомянутые корректирующие коэффициенты используются для регулировки фаз выходных сигналов антенных секций. 2. The calibration method according to claim 1, characterized in that the above correction factors are used to adjust the phases of the output signals of the antenna sections. 3. Способ калибровки по п.1, отличающийся тем, что вышеупомянутые корректирующие коэффициенты используются для регулировки амплитуд выходных сигналов антенных секций. 3. The calibration method according to claim 1, characterized in that the above correction factors are used to adjust the amplitudes of the output signals of the antenna sections. 4. Способ калибровки по п.1, отличающийся тем, что вышеупомянутые корректирующие коэффициенты используются для регулировки фаз и амплитуд выходных сигналов антенных секций. 4. The calibration method according to claim 1, characterized in that the above correction factors are used to adjust the phases and amplitudes of the output signals of the antenna sections. 5. Способ калибровки по п.1, отличающийся тем, что вышеупомянутые корректирующие коэффициенты применяются к сигналам между диаграммообразующими приспособлениями и антенными секциями. 5. The calibration method according to claim 1, characterized in that the aforementioned correction factors are applied to the signals between the beam-forming devices and the antenna sections. 6. Способ калибровки антенной решетки, используемой в мобильной системе радиосвязи на прием, причем вышеупомянутая антенная решетка содержит несколько антенных секций, включающий следующие этапы: формирования входного сигнала, подачи вышеупомянутого входного сигнала в каждую антенную секцию, измерения сигнала на выходе каждой антенной секции, формирования корректирующих сигналов с каждой антенной секции путем сравнения подаваемого сигнала и вышеупомянутых измеренных сигналов, регулировки вышеупомянутых антенных секций при помощи вышеупомянутых корректирующих коэффициентов, причем выходной сигнал вышеупомянутой антенны регулируют путем добавления I- и Q-корректирующих коэффициентов цифровым способом. 6. A method for calibrating an antenna array used in a mobile radio communication system for reception, the aforementioned antenna array comprising several antenna sections, comprising the following steps: generating an input signal, supplying the aforementioned input signal to each antenna section, measuring a signal at the output of each antenna section, forming correction signals from each antenna section by comparing the supplied signal and the aforementioned measured signals, adjusting the aforementioned antenna sections using the aforementioned correction coefficients, the output signal of the aforementioned antenna being adjusted by adding I- and Q-correction coefficients digitally. 7. Способ калибровки антенной решетки на прием по п.6, отличающийся тем, что вышеупомянутые корректирующие коэффициенты используются для регулировки фаз сигналов, принятых каждой антенной секцией. 7. The method of calibrating the antenna array at the reception according to claim 6, characterized in that the above correction factors are used to adjust the phases of the signals received by each antenna section. 8. Способ калибровки по п.6, отличающийся тем, что вышеупомянутые корректирующие коэффициенты используются для регулировки амплитуд выходных сигналов, принятых каждой антенной секцией. 8. The calibration method according to claim 6, characterized in that the above correction factors are used to adjust the amplitudes of the output signals received by each antenna section. 9. Способ калибровки по п.6, отличающийся тем, что вышеупомянутые корректирующие коэффициенты используются для регулировки фаз и амплитуд выходных сигналов, принятых каждой антенной секцией. 9. The calibration method according to claim 6, characterized in that the above correction factors are used to adjust the phases and amplitudes of the output signals received by each antenna section. 10. Способ калибровки по п. 6, отличающийся тем, что вышеупомянутые корректирующие коэффициенты применяются к сигналам между диаграммообразующими приспособлениями и антенными секциями. 10. The calibration method according to claim 6, characterized in that the aforementioned correction factors are applied to the signals between the beam-forming devices and the antenna sections. 11. Устройство калибровки антенной решетки, используемой в мобильной системе радиосвязи на передачу, причем вышеупомянутая антенная решетка включает несколько антенных секций, содержащее приспособление для поочередной подачи входного сигнала в каждую антенную секцию, приспособления для измерения сигнала, передаваемого каждой антенной секцией, приспособления для формирования корректирующих коэффициентов для каждой антенной секции на основе вышеупомянутых измеренных сигналов, приспособления для регулировки выходных сигналов вышеупомянутых антенных секций в соответствии с вышеупомянутыми корректирующими коэффициентами, причем выходной сигнал антенны регулируют путем добавления I- и Q-корректирующих коэффициентов цифровым способом. 11. A device for calibrating the antenna array used in a mobile radio communication system for transmission, the aforementioned antenna array includes several antenna sections, comprising a device for alternately supplying an input signal to each antenna section, devices for measuring the signal transmitted by each antenna section, devices for generating corrective coefficients for each antenna section based on the aforementioned measured signals, devices for adjusting the output signals of the above the omitted antenna sections in accordance with the aforementioned correction factors, the output signal of the antenna being adjusted by adding I- and Q-correction factors digitally. 12. Устройство калибровки по п.11, отличающееся тем, что вышеупомянутые корректирующие коэффициенты используются для регулировки фаз выходных сигналов антенных секций. 12. The calibration device according to claim 11, characterized in that the aforementioned correction factors are used to adjust the phases of the output signals of the antenna sections. 13. Устройство калибровки по п.11, отличающееся тем, что вышеупомянутые корректирующие коэффициенты используются для регулировки амплитуд выходных сигналов антенных секций. 13. The calibration device according to claim 11, characterized in that the aforementioned correction factors are used to adjust the amplitudes of the output signals of the antenna sections. 14. Устройство калибровки по п.11, отличающееся тем, что вышеупомянутые корректирующие коэффициенты используются для регулировки фаз и амплитуд выходных сигналов антенных секций. 14. The calibration device according to claim 11, characterized in that the above correction factors are used to adjust the phases and amplitudes of the output signals of the antenna sections. 15. Устройство калибровки по п.11, отличающееся тем, что вышеупомянутые корректирующие коэффициенты применяются к сигналам между диаграммообразующими приспособлениями и антенными секциями. 15. The calibration device according to claim 11, characterized in that the aforementioned correction factors are applied to the signals between the beam-forming devices and the antenna sections. 16. Устройство калибровки антенной решетки, используемой в мобильной системе радиосвязи на прием, причем вышеупомянутая антенная решетка содержит несколько антенных секций, содержащее приспособления для формирования входного сигнала, приспособления для подачи упомянутого входного сигнала в каждую антенную секцию, приспособления для измерения сигнала на выходе каждой антенной секции, приспособления для формирования корректирующих сигналов с каждой антенной секции путем сравнения подаваемого сигнала и вышеупомянутых измеренных сигналов, приспособления для регулировки вышеупомянутых антенных секций при помощи корректирующих коэффициентов, причем выходной сигнал антенны регулируют путем добавления I- и Q-корректирующих коэффициентов цифровым способом. 16. A device for calibrating an antenna array used in a mobile radio communication system for reception, wherein the aforementioned antenna array contains several antenna sections, containing devices for generating an input signal, devices for supplying said input signal to each antenna section, devices for measuring the signal at the output of each antenna sections, devices for generating correction signals from each antenna section by comparing the supplied signal and the aforementioned measured signals Alas, devices for adjusting the aforementioned antenna sections using correction factors, the output signal of the antenna being adjusted by adding I- and Q-correction coefficients digitally. 17. Устройство калибровки по п.16, отличающееся тем, что вышеупомянутые корректирующие коэффициенты используются для регулировки фаз выходных сигналов, принятых каждой антенной секцией. 17. The calibration device according to clause 16, characterized in that the above correction factors are used to adjust the phases of the output signals received by each antenna section. 18. Устройство калибровки по п.16, отличающееся тем, что вышеупомянутые корректирующие коэффициенты используются для регулировки амплитуд выходных сигналов, принятых каждой антенной секцией. 18. The calibration device according to clause 16, wherein the aforementioned correction factors are used to adjust the amplitudes of the output signals received by each antenna section. 19. Устройство калибровки по п.16, отличающееся тем, что вышеупомянутые корректирующие коэффициенты используются для регулировки фаз и амплитуд выходных сигналов, принятых каждой антенной секцией. 19. The calibration device according to clause 16, characterized in that the above correction factors are used to adjust the phases and amplitudes of the output signals received by each antenna section. 20. Устройство калибровки по п.16, отличающееся тем, что вышеупомянутые корректирующие коэффициенты применяются к сигналам между диаграммообразующими приспособлениями и антенными секциями. 20. The calibration device according to clause 16, wherein the aforementioned correction factors are applied to the signals between the beam-forming devices and the antenna sections.
RU97100131A 1994-06-03 1995-06-01 Antenna array calibration RU2147753C1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US25329594A 1994-06-03 1994-06-03
US08/253,295 1994-06-03
US08253,295 1994-06-03
PCT/SE1995/000627 WO1995034103A1 (en) 1994-06-03 1995-06-01 Antenna array calibration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97100131A RU97100131A (en) 1999-01-20
RU2147753C1 true RU2147753C1 (en) 2000-04-20

Family

ID=22959670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97100131A RU2147753C1 (en) 1994-06-03 1995-06-01 Antenna array calibration

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP0763266A1 (en)
JP (1) JPH10503892A (en)
CN (1) CN1078390C (en)
AU (1) AU691295B2 (en)
BR (1) BR9507801A (en)
CA (1) CA2190258A1 (en)
FI (1) FI964654A (en)
MX (1) MX9605934A (en)
RU (1) RU2147753C1 (en)
WO (1) WO1995034103A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467346C1 (en) * 2011-07-04 2012-11-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") Method of calibrating active phased antenna array
RU2489780C2 (en) * 2011-01-21 2013-08-10 Станислав Георгиевич Долгополов Tunable antenna array composed of compensated electrically "short" antennae
RU2492573C2 (en) * 2007-10-03 2013-09-10 Квэлкомм Инкорпорейтед Method for calibration and beam formation in radio communication system
RU2524788C2 (en) * 2012-08-07 2014-08-10 Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") Computer-aided calibration of tracking antenna system
RU172722U1 (en) * 2017-03-28 2017-07-21 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") A device for correcting the amplitude-phase distribution of a disclosed annular antenna array
RU2641615C2 (en) * 2016-05-04 2018-01-18 Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации Method and device for calibration of receiving active phased antenna array

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2310780A (en) * 1996-02-28 1997-09-03 Northern Telecom Ltd An Antenna Receive Calibration Arrangement
US5784030A (en) * 1996-06-06 1998-07-21 Hughes Electronics Corporation Calibration method for satellite communications payloads using hybrid matrices
SE508958C2 (en) * 1997-03-07 1998-11-16 Ericsson Telefon Ab L M Method and apparatus for calibrating a phase controlled array antenna
KR100336233B1 (en) * 1997-03-18 2002-06-20 모리시타 요이찌 Calibration device for array antenna wireless receiver
US6104935A (en) * 1997-05-05 2000-08-15 Nortel Networks Corporation Down link beam forming architecture for heavily overlapped beam configuration
SE509782C2 (en) * 1997-07-29 1999-03-08 Ericsson Telefon Ab L M Method and apparatus for antenna calibration and their use in a radio communication system
US6046697A (en) * 1997-09-05 2000-04-04 Northern Telecom Limited Phase control of transmission antennas
US6037898A (en) * 1997-10-10 2000-03-14 Arraycomm, Inc. Method and apparatus for calibrating radio frequency base stations using antenna arrays
DE19806914C2 (en) * 1998-02-19 2002-01-31 Bosch Gmbh Robert Method and device for calibrating a group antenna
JP3504495B2 (en) * 1998-04-28 2004-03-08 松下電器産業株式会社 Array antenna wireless communication device
US6133868A (en) * 1998-06-05 2000-10-17 Metawave Communications Corporation System and method for fully self-contained calibration of an antenna array
CN1202590C (en) 1998-07-13 2005-05-18 Ntt移动通信网株式会社 Adaptive array antenna
ID27970A (en) * 1998-08-05 2001-05-03 Sanyo Electric Co RADAS RADIO AND CALIBRATION METHODS FOR THAT
GB2342505B (en) * 1998-10-06 2003-06-04 Telecom Modus Ltd Antenna array calibration
EP1077504A4 (en) * 1998-11-19 2004-10-13 Nippon Telegraph & Telephone Adaptive array antenna device
SE513340C2 (en) * 1998-11-27 2000-08-28 Radio Design Innovation Tj Ab Calibration method for phase controlled group antenna
US7035592B1 (en) 1999-03-30 2006-04-25 Sanyo Electric Co., Ltd. Radio device and method of calibration of antenna directivity
US6600914B2 (en) 1999-05-24 2003-07-29 Arraycomm, Inc. System and method for emergency call channel allocation
CN1118146C (en) * 1999-08-10 2003-08-13 信息产业部电信科学技术研究院 Method and device for calibrating intelligent antenna array
DE19943952B4 (en) * 1999-09-14 2010-04-08 Robert Bosch Gmbh Method for calibrating a group antenna
US6320540B1 (en) * 1999-12-07 2001-11-20 Metawave Communications Corporation Establishing remote beam forming reference line
JP3444270B2 (en) * 2000-05-23 2003-09-08 日本電気株式会社 Array antenna receiver calibration system
EP1178562A1 (en) * 2000-08-03 2002-02-06 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Antenna array calibration
JP2002353865A (en) * 2001-05-23 2002-12-06 Nec Corp Array antenna transmitter-receiver and its calibration method
JP3651430B2 (en) * 2001-09-17 2005-05-25 日本電気株式会社 Array antenna calibration apparatus and calibration method
WO2003043129A1 (en) * 2001-10-05 2003-05-22 Hantel Co., Ltd. Calibration apparatus for smart antenna and method thereof
WO2003062840A1 (en) * 2002-01-18 2003-07-31 Her Majesty In Right Of Canada As Represented By The Minister Of Industry Antenna array for the measurement of complex electromagnetic fields
JP2003309513A (en) * 2002-04-16 2003-10-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Adaptive array antenna reception apparatus and antenna array calibration method
US7031669B2 (en) 2002-09-10 2006-04-18 Cognio, Inc. Techniques for correcting for phase and amplitude offsets in a MIMO radio device
CN1176555C (en) * 2002-12-25 2004-11-17 大唐移动通信设备有限公司 Method for adjusting intelligences antenna array system in real time
JP4524147B2 (en) 2004-06-30 2010-08-11 京セラ株式会社 COMMUNICATION DEVICE, CALIBRATION METHOD, AND PROGRAM
US7456787B2 (en) * 2005-08-11 2008-11-25 Sierra Nevada Corporation Beam-forming antenna with amplitude-controlled antenna elements
US20100142590A1 (en) * 2006-12-08 2010-06-10 Hoehne Thomas Calibration in a spread spectrum communications system
US20120020396A1 (en) * 2007-08-09 2012-01-26 Nokia Corporation Calibration of smart antenna systems
AU2008291900A1 (en) 2007-08-31 2009-03-05 Bae Systems Plc Antenna calibration
WO2009027724A1 (en) 2007-08-31 2009-03-05 Bae Systems Plc Antenna calibration
WO2009027722A1 (en) 2007-08-31 2009-03-05 Bae Systems Plc Antenna calibration
US8193971B2 (en) 2008-11-10 2012-06-05 Motorola Mobility, Inc. Antenna reciprocity calibration
GB2465752B (en) * 2008-11-26 2012-11-14 Ubidyne Inc A calibration apparatus and a method for generating at least one calibration signal for an antenna array
GB0823593D0 (en) * 2008-12-30 2009-01-28 Astrium Ltd Calibration apparatus and method
EP2372836B1 (en) * 2010-03-18 2017-05-03 Alcatel Lucent Antenna array calibration
US8441966B2 (en) 2010-03-31 2013-05-14 Ubidyne Inc. Active antenna array and method for calibration of receive paths in said array
US8311166B2 (en) 2010-03-31 2012-11-13 Ubidyne, Inc. Active antenna array and method for calibration of the active antenna array
US8340612B2 (en) 2010-03-31 2012-12-25 Ubidyne, Inc. Active antenna array and method for calibration of the active antenna array
JP5620757B2 (en) * 2010-09-01 2014-11-05 株式会社豊田中央研究所 Radar equipment
JP5152302B2 (en) * 2010-11-17 2013-02-27 日本電気株式会社 Array antenna apparatus and impedance matching method thereof
US8971948B1 (en) * 2010-11-19 2015-03-03 Qualcomm Incorporated Systems and methods for compensating antenna gain imbalance
CN103733692B (en) * 2011-02-07 2018-02-23 诺基亚通信公司 Scale the transimission power in multi-antenna wireless system
IN2014KN00955A (en) 2011-10-07 2015-10-09 Ericsson Telefon Ab L M
US9088448B2 (en) 2011-11-11 2015-07-21 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Phased array device and calibration method therefor
CN102830298B (en) 2012-07-27 2017-04-12 中兴通讯股份有限公司 Method and device for testing radio frequency index and wireless index of active antenna system
CN102857309B (en) 2012-07-27 2016-09-28 中兴通讯股份有限公司 The method of testing of a kind of radio frequency index of active antenna system and device
CN103916171B (en) * 2014-04-04 2018-08-07 电信科学技术研究院 A kind of control method of wave beam forming, apparatus and system
US10613197B2 (en) 2014-10-30 2020-04-07 Mitsubishi Electric Corporation Antenna specification estimation device and radar device
JP2017158086A (en) 2016-03-03 2017-09-07 富士通株式会社 Active phased array transmitter, active phased array receiver and active phased-array transmitter-receiver
EP3596780B1 (en) 2017-03-13 2021-06-30 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (PUBL) Self-calibration of antenna array system
CN108736161B (en) * 2017-04-14 2021-10-01 京东方科技集团股份有限公司 Mobile device and mobile device directional antenna adjusting method
CN109495189B (en) * 2017-09-11 2020-08-28 大唐移动通信设备有限公司 Array antenna calibration method and device
EP3857732A1 (en) * 2018-09-28 2021-08-04 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Systems and methods for correction of beam direction due to self-coupling

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5027127A (en) * 1985-10-10 1991-06-25 United Technologies Corporation Phase alignment of electronically scanned antenna arrays
DE3934155C2 (en) * 1988-10-13 1999-10-07 Mitsubishi Electric Corp Method for measuring an amplitude and a phase of each antenna element of a phase-controlled antenna arrangement and antenna arrangement for performing the method
US5063529A (en) * 1989-12-29 1991-11-05 Texas Instruments Incorporated Method for calibrating a phased array antenna
US5248982A (en) * 1991-08-29 1993-09-28 Hughes Aircraft Company Method and apparatus for calibrating phased array receiving antennas

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Методы измерения характеристик антенн СВЧ /Под ред. Н.М.Цейтлина. - М.: Радио и связь, 1985, с. 312 - 319. *
Монзинго Р.А. и др. Адаптивные антенные решетки. - М.: Радио и связь, 1986, с. 203 - 210. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2492573C2 (en) * 2007-10-03 2013-09-10 Квэлкомм Инкорпорейтед Method for calibration and beam formation in radio communication system
RU2502189C2 (en) * 2007-10-03 2013-12-20 Квэлкомм Инкорпорейтед Method for calibration and beam formation in radio communication system
RU2489780C2 (en) * 2011-01-21 2013-08-10 Станислав Георгиевич Долгополов Tunable antenna array composed of compensated electrically "short" antennae
RU2467346C1 (en) * 2011-07-04 2012-11-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") Method of calibrating active phased antenna array
RU2524788C2 (en) * 2012-08-07 2014-08-10 Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") Computer-aided calibration of tracking antenna system
RU2641615C2 (en) * 2016-05-04 2018-01-18 Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации Method and device for calibration of receiving active phased antenna array
RU172722U1 (en) * 2017-03-28 2017-07-21 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") A device for correcting the amplitude-phase distribution of a disclosed annular antenna array

Also Published As

Publication number Publication date
CA2190258A1 (en) 1995-12-14
JPH10503892A (en) 1998-04-07
MX9605934A (en) 1997-12-31
CN1078390C (en) 2002-01-23
BR9507801A (en) 1998-05-26
AU2583695A (en) 1996-01-04
AU691295B2 (en) 1998-05-14
FI964654A0 (en) 1996-11-21
EP0763266A1 (en) 1997-03-19
FI964654A (en) 1996-11-21
CN1150499A (en) 1997-05-21
WO1995034103A1 (en) 1995-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2147753C1 (en) Antenna array calibration
US6157343A (en) Antenna array calibration
US11811147B2 (en) Method for calibrating phased array antenna and related apparatus
US11973473B2 (en) Phased array amplifier linearization
EP0877444B1 (en) Downlink beam forming architecture for heavily overlapped beam configuration
US6400318B1 (en) Adaptive array antenna
US10797807B2 (en) Methods for calibrating millimeter wave antenna arrays
US20020065107A1 (en) Method and system for calibrating antenna towers to reduce cell interference
KR100397445B1 (en) Array antenna receiving apparatus
US6463301B1 (en) Base stations for use in cellular communications systems
US20210351516A1 (en) Lens-enhanced communication device
EP1178562A1 (en) Antenna array calibration
US7123943B2 (en) Method of generating directional antenna beams, and radio transmitter
US20040048580A1 (en) Base transceiver station
JP2001007754A (en) Radio communication system and radio base station
US20020097191A1 (en) Method and system for reducing cell interference
McKinnis et al. Figures of merit for active antenna enabled 5G communication networks
KR200323265Y1 (en) Multi beam Antenna
US10389427B2 (en) Method and apparatus for an access point in a point to multipoint wireless network
WO2002033998A2 (en) Method and system for reducing cell interference
TW202321715A (en) Method for measuring angle of arrival with phased array
WO2002033997A2 (en) Method and system for calibrating antenna towers to reduce cell interference
JP2003338772A (en) Cdma mobile communication base station apparatus
MXPA98003537A (en) Architecture to form a descending link beam for a highly transfer configuration
JP2003298333A (en) Apparatus and method for detecting directing direction error for fused array antenna