SE509782C2 - Förfarande och anordning vid antennkalibrering samt användning av dessa i ett radiokommunikationssystem - Google Patents

Förfarande och anordning vid antennkalibrering samt användning av dessa i ett radiokommunikationssystem

Info

Publication number
SE509782C2
SE509782C2 SE9702818A SE9702818A SE509782C2 SE 509782 C2 SE509782 C2 SE 509782C2 SE 9702818 A SE9702818 A SE 9702818A SE 9702818 A SE9702818 A SE 9702818A SE 509782 C2 SE509782 C2 SE 509782C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
complex
antenna system
group antenna
values
signal
Prior art date
Application number
SE9702818A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9702818L (sv
SE9702818D0 (sv
Inventor
Lars Robert Loostroem
Original Assignee
Ericsson Telefon Ab L M
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 Ericsson Telefon Ab L M filed Critical Ericsson Telefon Ab L M
Priority to SE9702818A priority Critical patent/SE509782C2/sv
Publication of SE9702818D0 publication Critical patent/SE9702818D0/sv
Priority to PCT/SE1998/001293 priority patent/WO1999007034A1/en
Priority to CN98807759A priority patent/CN1265778A/zh
Priority to CA002297833A priority patent/CA2297833A1/en
Priority to AU83629/98A priority patent/AU8362998A/en
Priority to US09/123,423 priority patent/US6229483B1/en
Publication of SE9702818L publication Critical patent/SE9702818L/sv
Publication of SE509782C2 publication Critical patent/SE509782C2/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements 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
    • H01Q3/267Phased-array testing or checking devices

Landscapes

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

Description

15 20 25 30 509 782 stràlningselement, som samverkar för att ge önskade stràlningsegenskaper. Stràlningselementen utgörs vanligen av dipoler, horn eller mikrostripelement (sà kallade patchar). En aktiv gruppantenn innefattar vidare ett antal sändare, som via ett fördelningsnät mottager en insignal och avger utsignaler.
Utsignalerna utnyttjas för att mata stràlningselementen.
Fördelningsnätet tillsammans med sändarna utgör härvid ett lobformningsnät. Gruppantennen är anordnad så att utsignalerna till överförs stràlningselementen antingen direkt eller via någon form av extra lobformningsnät, exempelvis en Butlermatris eller en Blassmatris. Styrning av en gruppantenns riktningsberoende - antenndiagram - uppnås genom att styra inbördes fasvridning och förstärkning hos sändarna.
Gruppantennen kan naturligtvis även användas för mottagning.
Gruppantennen innefattar då ett antal mottagare, varvid gruppantennen är anordnad så att signaler som mottages av stràlningselementen överförs till mottagarna, eventuellt via det extra lobformningsnätet.
För att uppnå ett visst önskat antenndiagram med en gruppantenn med relativt god noggrannhet krävs att sändarnas förstärkning och i synnerhet fasvridning kan kontrolleras väl. För att uppnà detta mäste sändarna kalibreras. Patentlitteraturen innehåller ett stort antal förslag pà konstruktioner och metoder för kalibrering av gruppantenner. Ofta görs kalibreringen vid kalibreringsomgàngar där speciella kalibreringssignaler utnyttjas. Exempelvis beskriver patentskriften US, 5063529 hur en gruppantenn kan kalibreras för mottagning med utnyttjande av speciella kalibreringssignaler.
En nackdel med att kalibrera under kalibreringsomgàngar med utnyttjande av speciella kalibreringssignaler är att den normala 10 15 20 25 30 509 782 användningen av gruppantennen mäste avbrytas under kalibreringen” I exempelvis ett mobiltelefonisystem får' detta till följd att en del av tiden inte kan användas till den normala telekommunikationen, vilket naturligtvis innebär minskade intäkter för en operatör.
REnoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning angriper problemet hur ett gruppantennsystem skall kunna kalibreras så att ett med tiden varierande önskat antenndiagram vid sändning uppnås, utan att gruppantennsystemets normala användning mäste avbrytas eller påverkas pà annat sätt för att kalibreringen skall kunna ske.
Ovan formulerade problem löses generellt enligt det följande.
Gruppantennsystemet innefattar ett antal sändare och ett antal strálningselement. En insignal, som kan vara modulerad för normal radiotrafik, tillförs sändarna, och sändarna avger därvid utsignaler. Utsignalerna överförs till stràlningselementen för matning av strálningselementen. Inbördes fasvridning och förstärkning hos sändarna styrs för att det önskade antenndiagrammet vid sändning skall uppnås. Härvid skall fasvridning och förstärkning för varje sändare motsvara en beordrad fasvridning och en beordrad förstärkning för respektive sändare. Ofullkomligheter - felavvikelser - hos sändarna. gör dock att detta inte alltid blir uppfyllt. Enligt uppfinningen föreslås att den normala trafiken, det vill säga insignalen och utsignalerna, utnyttjas för att erhålla information om dessa felavvikelser. Enligt uppfinningen genereras därför felsignaler svarande mot felavvikelserna hos sändarna i beroende av insignalen, utsignalerna, de beordrade fasvridningarna och de beordrade förstärkningarna. Felsignalerna utnyttjas för att korrigera styrningen av sändarna för felavvikelserna. 10 15 20 25 509 782 Avsikten med uppfinningen är således att kunna utnyttja normal trafik för att ta fram information om felavvikelserna hos sändarna och med utnyttjande av denna information korrigera styrningen av sändarna för felavvikelserna, varvid uppfinningen innefattar anordningar och förfaranden för att detta skall uppnås.
Ovan formulerade problem löses mer konkret enligt det följande.
Gruppantennsystemet innefattar organ för generering av en summasignal svarande mot en summa av utsignalerna från sändarna.
Organet för generering av summasignalen kan exempelvis utgöras av en adderare som är kopplad till sändarna så att den därmed mottager signaler svarande mot utsignalerna. Adderaren är anordnad att summera de mottagna signalerna, varvid summasignalen erhålles. Gruppantennsystemet innefattar vidare organ för att generera felsignalerna utifrån insignalen, summasignalen, de beordrade fasvridningarna och de beordrade förstärkningarna. Summasignalen gör härvidlag att felsignalerna för alla sändarna kan genereras samtidigt. Gruppantennsystemet innefattar lämpligen filter för att generera korrektionssignaler genom en brusreducerande filtrering av felsignalerna.
Korrektionssignalerna utnyttjas sedan när styrningen av sändarna korrigeras för felavvikelserna.
En huvudsaklig fördel med uppfinningen är att gruppantennen kan utnyttjas i normal drift medan kalibreringen pàgàr. En ytterligare fördel är att kalibreringen kan utföras kontinuerligt sà att gruppantennen alltid är välkalibrerad.
Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare med hjälp av föredragna utföringsformer och med hänvisning till bifogade ritningar. 10 15 20 25 5 509 782 FIGURBESKRIVNING Figur 1 visar i en vy en principskiss som illustrerar kommunikation i ett mobiltelefonisystem.
Figur 2 visar en principskiss med ett diagram som illustrerar kommunikation mellan en basstation och en mobiltelefon i ett TDMA-system.
Figur 3 visar ett blockschema över en konstruktion av ett gruppantennsystem.
Figur 4 visar ett blockschema över en konstruktion av en sändare för ett gruppantennsystem.
Figur' 5 visar ett flödesschema som illustrerar generering av felsignaler i ett gruppantennsystem.
Figur 6 'visar ett flödesschema som illustrerar generering av felsignaler i ett gruppantennsystem.
Figur 7 visar ett diagram som illustrerar styrning av en sändare i ett gruppantennsystem.
Figur 8 visar ett diagram som illustrerar styrning av en sändare i ett gruppantennsystem.
FÖREDRAGNA UTFöRINGsFommR I figur 1 'visas en. del av ett mobiltelefonisystem 1. I ett första läge 2 är tre basstationer placerade, där en av dessa basstationer betecknas BSl. Basstationerna i det första läget 2 betjänar varsin sektorcell Cl, C2 respektive C3, varvid basstationen BS1 betjänar sektorcellen Cl. I ett andra läge 3 är tre ytterligare basstationer placerade. Basstationerna i det lO 15 509 782 andra läget 3 betjänar även de varsin sektorcell C4, C5 respektive C6. I sektorcellen Cl befinner sig en mobiltelefon 4. från till Mobiltelefonen 4 är i sändning, och utsändningen mobiltelefonen 4 mottages via en antenn hörande basstationen BS1. Ett antenndiagram 5 vid mottagning för antennen hörande till basstationen BS1 är utritat i figur 1.
Antenndiagrammet 5 har en solfjäderform och är uppbyggt av ett antal delvis överlappande lober 6. Ett antenndiagram som antenndiagrammet 5 kan erhållas med en gruppantenn som utnyttjar någon form av lobformningsnät, exempelvis en så kallad Butlermatris, såsom är välkänt för en fackman.
Med utnyttjande av en gruppantenn med en Butlermatris är det möjligt att i den situation som visas i figur 1 detektera var och en av loberna 6 för sig. Det är enligt känd teknik även möjligt att kombinera näraliggande lober och därmed bilda lober i godtyckliga riktningar. Detta innebär att basstationen BS1 kan bestämma riktningen till mobiltelefonen 4. _ z 20 25 30 När basstationen BS1 skall sända till mobiltelefonen 4 är det naturligtvis inte optimalt att ha ett likadant antenndiagram vid sändning som antenndiagrammet 5 vid mottagning. Vid utsändningen från basstationen BS1 bör den utstràlade effekten koncentreras i så hög grad som möjligt i riktning mot mobiltelefonen 4. Det bör även tillses att så liten effekt som möjligt utsträlas i riktningar där andra sändare eller mottagare finns, sà att dessa inte störs. Exempelvis bör, om möjligt, ingen effekt utstràlas i riktning mot basstationerna i det andra läget 3 eller mot andra sändning fràn således basstationer i mobiltelefonisystemet 1. Vid basstationen BS1 till mobiltelefonen 4 bör antenndiagrammet vid sändning utformas så att huvudloben riktas mot mobiltelefonen 4 och sà att så kallade nolldjup skapas i de riktningar där störningar skall undvikas. 10 15 20 25 30 7 509 782 I figur 2 illustreras radiokommunikation mellan en basstation 7 och en mobiltelefon 8 i ett mobiltelefonisystem av TDMA-typ (Time Division Multiple Access). Upplänkskommunikationen sker genom modulation av en första bärvàg. Kommunikationen pà den första bärvågen indelas tidsmässigt i ett antal sä kallade ramar (engelsk term: frames), och i figur 2 visas en sådan upplänksram 9. Upplänksramen 9 är i sin tur indelad i åtta tidluckor, som numreras fràn noll till sju. Nedlänkskommunikationen sker' på motsvarande sätt genom modulation av en andra bärvág.
Kommunikationen pä den andra bärvàgen indelas även den i antal ramar, och i figur 2 visas en sádan nedlänksram 10.
Nedlänksramen 10 indelas i sin tur i från ätta tidluckor, som numreras noll till sju. Nedlänkskommunikationen till mobiltelefonen 8 sker i en av tidluckorna i nedlänksramen 10, exempelvis tidlucka nummer tvà. Upplänkskommunikationen från mobiltelefonen 8 till basstationen sker då i tidlucka nummer två i upplänksramen 9. Upplänksramen 9 och nedlänksramen 10 har en inbördes tidsförskjutning I (engelsk term: offset time) - i GSM- systemet (Global System for Mobile communications) motsvarar denna tidsförskjutning I fyra tidluckor. Sàledes är tidluckan nummer två i upplänksramen 9 ej samtidig med tidluckan nummer två i nedlänksramen 10. Detta innebär att basstationen 7 inte mottager signaler frán mobiltelefonen 8 samtidigt som den sänder signaler till mobiltelefonen 8. Basstationen 7 har därmed möjlighet att efter det att den mottagit signaler frán mobiltelefonen 8 avgöra i vilken riktning som mobiltelefonen 8 befinner sig och hur ett antenndiagram vid sändning bör utformas dä signaler skall sändas till mobiltelefonen 8.
För att ett visst önskat antenndiagram skall uppnås med en gruppantenn krävs, såsom har nämnts, vanligen att gruppantennen kalibreras med jämna mellanrum, varvid gruppantennens normala 10 15 20 25 30 509 782 8 användning måste avbrytas. Härmed skall nu den föreliggande uppfinningen beskrivas, med hänvisning till figurerna 3 till och med 8. Enligt uppfinningen föreslås hur en gruppantenn kan kalibreras utan att dess normala användning behöver avbrytas.
I figur 3 visas ett gruppantennsystem 11 enligt den föreliggande uppfinningen. Gruppantennsystemet 11 skulle exempelvis kunna utnyttjas för duplexkommunikation i basstationen BS1 i mobiltelefonisystemet 1, eller i basstationen 7 i TDMA-systemet enligt figur 2. Uppfinningen är inte begränsad till just dessa tillämpningar, utan kan naturligtvis användas överallt där den kan anses tillämplig.
Gruppantennsystemet 11 innefattar en första blandare 12. Den första blandaren 12 är ansluten till en första lokaloscillator 13 och är anordnad att mottaga en första oscillatorsignal med en första frekvens fl fràn den första lokaloscillatorn 13. Den första blandaren 12 är vidare anordnad att mottaga en för radiotrafik modulerad basbandssignal Sh. Den första blandaren 12 är anordnad att genom uppblandning av basbandssignalen Sb generera en mellanfrekvenssignal SH. Gruppantennsystemet 11 innefattar ett mellanfrekvenssteg i form av en bandpassförstärkare 15 med en ingång och en utgång.
Bandpassförstärkarens 15 ingång är ansluten till den första blandaren 12, och bandpassförstärkaren 15 är därvid anordnad att mottaga mellanfrekvenssignalen Sn” Bandpassförstärkaren 15 är anordnad att via sin utgång avge en förstärkt mellanfrekvenssignal Sky, svarande mot mellanfrekvenssignalen Sn. Gruppantennsystemet 11 innefattar vidare en andra blandare 17. Den andra blandaren 17 är ansluten till en andra lokaloscillator 19 och är anordnad att mottaga en andra oscillatorsignal med en andra frekvens f2 frán den andra 10 15 20 25 30 9 509 782 lokaloscillatorn 19. Den andra blandaren 17 är även ansluten till bandpassförstärkarens 15 utgång och är därvid anordnad att mottaga den förstärkta mellanfrekvenssignalen Sky. Den andra blandaren 17 är anordnad att genom uppblandning av den förstärkta mellanfrekvenssignalen Skr generera en radiofrekvenssignal S(t). Gruppantennsystemet 11 innefattar ett fördelningsnät 21 med en fördelningsanslutning 23.
Fördelningsanslutningen 23 är ansluten till den andra blandaren 17, och fördelningsnätet 21 är därvid anordnat att mottaga radiofrekvenssignalen S(t) via fördelningsanslutningen 23.
Gruppantennsystemet 11 i figur 3 innefattar ett antal (N) sändare T1,. ,TN med ingångar 25-1,".,25-N och utgångar 26- 1,".,26-N. I figur 3 har för enkelhets skull endast sändare nummer ett T1 och sändare nummer N TN utritats. Sändarnas T1,.",TN ingångar 25-1,.U,25-N är anslutna till fördelningsnätet 21. Fördelningsnätet 21 är på känt sätt anordnat att fördela radiofrekvenssignalen S(t) som en insignal, som också betecknas S(t), till sändarnas ingångar 25-1, .,25-N. Sändarna T1,.H,TN är härvidlag anordnade att avge utsignaler S1p",SN via sina utgångar 26-1p",26-N, såsom kommer att beskrivas mer ingående längre franx i denna framställning. Utgången 26-1,H.,26-N' hos varje sändare Tlp ,TN är ansluten till ett motsvarande duplexfilter 31-1Vu,31-N. För enkelhets skull har endast duplexfilter nummer ett 31-1 och duplexfilter nummer N 31-N utritats i figur 3. Varje duplexfilter 31-1,"w31-N är vidare anslutet till en motsvarande signalanslutning 33-1,"q33-N hos Butlermatrisen 35 är vidare ansluten till en Butlermatris 35. ett antal (N) strålningselement X1H",XN. För enkelhets skull har endast strålningselement nummer ett X1 och strålningselement nummer N XN utritats i figur 3. Gruppantennsystemet 11 är därmed 10 15 20 25 10 509 782 anordnat att överföra utsignalerna Sl,.",SN till strålningselelmenten Xl,.“,XN via duplexfiltren 31-1,.",31-N och Butlermatrisen 35, varvid strålningselementen XlHH,XN är anordnade att avge elektromagnetisk strålning. Vart och ett av duplexfiltren 31-l,".,31-N är även anslutet till en motsvarande mottagare Rl,.H,RN. Gruppantennsystemet ll är således anordnat så att signaler som mottages via strålningselementen X1Pu,XN överförs till mottagarna R1,.H,RN via Butlermatrisen 35 och duplexfiltren 31-l,H.,31-N.
Gruppantennsystemet ll i figur 3 innefattar vidare en styrenhet 36. Styrenheten 36 innefattar organ för generering av styrsignaler pl,.",pN och al, .,aN för styrning av sándarna Tl,H.,TN. Denna styrning görs, på känt sätt, för att åstadkomma ett önskat antenndiagram vid sändning utgående exempelvis från riktningen till mobiltelefonen 4 och eventuella önskade nolldjup. Information om det önskade antenndiagrammet vid sändning tillförs styrenheten 36 via en signalingàng 81.
Styrenheten 36 är anordnad att avge styrsignalerna p1HH,pN och al,".,aN via en första uppsättning styrsignalutgångar 38.
Styrsignalutgångarna i den första uppsättningen styrsignal- utgångar 38 hos styrenheten 36 är anslutna till motsvarande styrsignalingångar 27-1,. ,27-N och 28,.U,28-N hos sändarna T1,".,TN.
I figur 4 visas som ett exempel ett blockschema över en konstruktion av sändaren nummer ett T1. Sändaren nummer ett T1 i figur 4 innefattar styrorgan 91-1 och 93-1 för styrning av en komplex förstärkning för sändaren nummer ett T1. I denna framställning utnyttjas komplexa storheter, såsom är brukligt i dessa sammanhang. Utnyttjandet av komplexa storheter möjliggör 10 15 20 25 « » r « f. 509 782 11 en samtidig behandling av fas- Den och amplitudinformation. komplexa förstärkningen för sändaren nummer ett T1 innebär således att sändaren T1 har en fasvridning som motsvarar ett argument till den komplexa förstärkningen för sändaren nummer ett T1 och en förstärkning som umtsvarar ett belopp till den komplexa förstärkningen för sändaren nummer ett T1. Styrorganen utgörs i figur 4 av en styrbar fasvridare 91-1 och en styrbar förstärkare 93-1. Den styrbara fasvridaren 91-1 innefattar en styrsignalingáng 95-1 via vilken den mottager styrsignalen pl fràn styrenheten 36. Den styrbara förstärkaren 93 innefattar en styrsignalingàng 97-1 via vilken den mottager styrsignalen al fràn styrenheten 36.
För att ett önskat antenndiagram vid sändning skall uppnås med gruppantennsystemet 11 krävs, såsom är välkänt för en fackman, att den komplexa förstärkningen för sändaren nummer ett T1 skall sändaren nummer ett T1 motsvara en för beordrad komplex förstärkning A(t,1). Den komplexa förstärkningen för sändaren nummer ett T1 avviker dock i allmänhet fràn den beordrade Denna avvikelse kan beskrivas fel E(1) komplexa förstärkningen A(t,1). med ett komplext (multiplikativt) för sändaren nummer ett T1. Det komplexa felet E(1) indikeras symboliskt i figur 4 med ett block 99-1. Utsignalen S1 från sändaren nummer ett T1 kan med införda beteckningar skrivas: Sl = S(t)A(C,l)E(l) (1)- De övriga sändarna T2,. ,TN är konstruerade pà motsvarande sätt som sändaren nummer ett T1 och innefattar således styrbara fasvridare 91-2,.H,91-N respektive styrbara förstärkare 93- 2,U.,93-N, vilka styrs av styrsignalerna p2,.H,pN respektive a2, .",aN fràn styrenheten 36. Pà motsvarande sätt som för sändaren 10 15 20 25 509 782 12 nummer ett Tl associeras beordrade komplexa förstärkningar A(t,2)p~,A(t,N) samt komplexa fel E(2)Hn,E(N) mad de övriga sändarna T2Hn,TN. Teorin för hur de beordrade komplexa förstärkningarna A(t,l),.",A(t,N) skall väljas för att ett visst önskat antenndiagram vid sändning skall uppnås är något som är välkänt för en fackman. Föreliggande framställning går därför inte närmare in på denna teori. De beordrade komplexa förstärkningarna A(t,l),.",A(t,N) varierar med tiden t i och med att olika önskade antenndiagram vid sändning skall uppnås. Även de komplexa felen E(l)p ,E(N) varierar med tiden. kan vara följa av Tidsvariationen hos de komplexa felen E(l),. ,E(N) direkt, exempelvis orsakad komponentdrift, till åldrande, hos elektroniken i sändarna T1,H.,TN. Tidsvariationen hos de komplexa felen E(1),.",E(N) kan även vara indirekt, exempelvis orsakad av temperaturvariationer. De komplexa felen E(1),. ,E(N) varierar dock i tiden betydligt långsammare än vad insignalen S(t) och de beordrade komplexa förstärkningarna A(t,1),.u,A(t,N) varierar.
Gruppantennsystemet ll. i figur 3 innefattar ett reglersystem, som är anordnat så att styrsignalerna pl,.n,pN och a1,. ,aN med automatik modifieras så att styrningen av de styrbara fasvridarna 91-1,H.,9l-N och de styrbara förstärkarna 93-1, _ ,93-N korrigeras för de komplexa felen E(1)Hn,E(N), varvid de sändarna T1,".,TN fås att komplexa förstärkningarna för överensstämma med de beordrade komplexa förstärkningarna A(t,1)H",A(t,N). I det följande redogörs för konstruktion och funktionssätt hos reglersystemet.
Gruppantennsystemet 11 i figur 3 innefattar en adderare 37 med ett antal ingångar 39 och en utgång 41. Var och en av ingàngarna 10 15 20 25 13 509 782 39 hos adderaren 37 är via en motsvarande riktkopplare c1,...,cN ansluten till en motsvarande av utgàngarna 26-1,H.,26-N hos sàndarna T1,...,TN. Adderaren 37 är således anordnad att via sina ingångar 39 mottaga signaler svarande mot utsignalerna S1,...,SN.
Adderaren 37 är vidare anordnad att via sin, utgång avge en summasignal O, svarande mot en summa av utsignalerna Sl,...,SN, Så att: N c = 2 stunt, im) <2). i=1 Gruppantennsystemet 11 innefattar vidare organ för nedblandning av summasignalen c mot insignalen S(t). Gruppantennsystemet ll innefattar för detta ändamål en digital kvadraturdemodulator 47.
Kvadraturdemodulatorns konstruktion och funktionssätt är välkända för en fackman. Gruppantennsystemet 11 innefattar en första A/D-omvandlare 45. Summasignalen G, som är i radiofrekvensomrádet, varierar dock för snabbt för att direkt kunna A/D-omvandlas. Gruppantennsystemet 11 i figur 3 är därför anordnat för en nedblandning av summasignalen 6 till mellanfrekvens. Således innefattar gruppantennsystemet 11 en tredje blandare 43. Den tredje blandaren 43 är ansluten till den andra lokaloscillatorn 19 och är anordnad att mottaga en tredje oscillatorsignal med den andra frekvensen f2 frán den andra lokaloscillatorn 19. Den tredje blandaren 43 är ansluten till utgången 41 hos adderaren 37 och är därvid anordnad att mottaga summasignalen G. Den tredje blandaren 43 är anordnad att genom en nedblandning av summasignalen G generera en nedblandad summasignal o'. Den första A/D-omvandlaren 45 är ansluten till den tredje blandaren 43 och är därvid anordnad att mottaga den nedblandade summasignalen 0". Den första A/D-omvandlaren 45 är 10 15 20 25 30 509 782 1* anordnad att A/D-omvandla den nedblandade summasignalen c', varvid en nedblandad och A/D-omvandlad summasignal G" erhålles.
En första signalingång 49 hos den digitala kvadraturdemodulatorn 47 är ansluten till den första A/D-omvandlaren 45, varvid den digitala ikvadraturdemodulatorn 47 är anordnad att mottaga den nedblandade och A/D-omvandlade summasignalen 0” via sin första signalingång 49. Gruppantennsystemet 11 innefattar en andra A/D- omvandlare 57 för A/D-omvandling av mellanfrekvenssignalen SU" Någon nedblandning av insignalen S(t) behöver således ej göras, eftersom en nedblandad version av insignalen S(t) redan finns att tillgå i form av mellanfrekvenssignalen SH. Den andra A/D- omvandlaren 57 är således kopplad till den första blandaren 12 och är därvid anordnad att mottaga en signal svarande mot A/D-omvandlaren 57 är mellanfrekvenssignalen Sn” Den andra anordnad att A/D-omvandla mellanfrekvenssignalen Sn, varvid en nedblandad och A/D-omvandlad insignal S' erhålles. En andra signalingång 51 hos den digitala kvadraturdemodulatorn 47 är ansluten till den andra A/D-omvandlaren 57, och den digitala kvadraturdemodulatorn 47 är därvid anordnad att mottaga den nedblandade och A/D-omvandlade insignalen S via sin andra signalingång 51. Den digitala kvadraturdemodulatorn 47 är anordnad, att avge en första kvadratursignal I 'via en första signalutgáng 53 och. en andra kvadratursignal Q 'via en andra Signalutgàngarna 53 signalutgáng 55. och 55 hos den digitala kvadraturdemodulatorn 47 är anslutna till motsvarande signalingångar 61 och 63 hos en signalbehandlingsenhet 59.
Signalbehandlingsenheten 59 innefattar även en datasignalingàng 67 som är ansluten till en motsvarande datasignalutgàng 65 hos styrenheten 36. Signalbehandlingsenheten 36 är anordnad att via datasignalingången 67 mottaga en datasignal DS genererad av 10 15 20 25 30 15 509 782 styrenheten 36. Signalbehandlingsenheten 59 är anordnad att utifrån kvadratursignalerna I och Q samt information som ges av datasignalen DS generera felsignaler {E(1)},".,{E(N)} svarande mot de komplexa felen E(1),.H,E(N). Felsígnalerna {E(1)},".,{E(N)} indikeras kollektivt i figur 3 med en beteckning {É} Det sätt pà vilket signalbehandlingsenheten 59 är anordnad att arbeta för att generera felsignalerna {E(1)},".,{E(N)} kommer att beskrivas ingående längre fram i denna framställning.
Felsignalerna {E(1)}p",{E(N)} avges från signalbehandlings- enheten 59 via ett antal signalutgàngar, vilka kollektivt refereras till med hänvisningsnummer 69. Gruppantennsystemet ll innefattar vidare ett reglerfilter 72 för att filtrera bort brus från felsignalerna {E(1)},~.,{E(N)}. Reglerfiltret 72 kan exempelvis utgöras av ett FIR-filter, det vill säga ett linjärt filter med ett ändligt impulssvar, men naturligtvis kan även andra typer brusreducerande filter användas. Impulssvarets längd anpassas lämpligen till hur snabbt de komplexa felen E(l),.n,E(N) ändras i den aktuella tillämpningen. Reglerfiltret 72 innefattar ett antal signalingàngar, vilka kollektivt refereras till med hänvisningsnummer 71. Signalingàngarna 71 är anslutna till signalutgàngarna 69, och reglerfiltret 72 är därvid anordnat att mottaga felsignalerna {E(1)},...,{E(N)}.
Reglerfiltret 72 är anordnat att filtrera felsignalerna {E(1)},".,{E(N)}, och genom denna filtrering erhålles antal korrektionssignaler {K(l)}H",{K(N)} svarande mot en filtrering av' var och en av felsignalerna {E(1)},".,{E(N)}. Korrektions- signalerna {K(l)}p",{K(N)} indikeras kollektivt i figur 3 med en beteckning {íL Korrektionssignalerna {K(1)},".,{K(N)} avges från reglerfiltret 72 via ett antal signalutgàngar, vilka 10 15 20 25 509 782 16 kollektivt refereras till med hänvisningsnummer 73. Styrenheten 36 innefattar ett antal signalingängar, vilka kollektivt refereras till med hänvisningsnummer 75. Signalutgàngarna 73 är anslutna till signalingàngarna 75, och styrenheten 36 är därvid {1<(1){1<(N) }.
Styrenheten 36 är anordnad att generera styrsignalerna p1,.",pN anordnad att mottaga korrektionssignalerna och a1,.",aN med utnyttjande av korrektionssignalerna {K(1)},H.,{K(N)} så att vid styrningen av sändarna en korrigering görs för de komplexa felen E(l)pn,E(N); hur detta tillgàr kommer att beskrivas ingående längre fram i denna framställning.
I figur 5 visas ett flödesschema som illustrerar ett exempel pà hur signalbehandlingsenheten 59 är anordnad att arbeta för att generera felsignalerna {E(1)}p",{E(N)}. En komplex signal B(t) införs här enligt: B(t) ä I+jQ, där j är den imaginära enheten.
Den komplexa signalen B(t) relateras, såsom inses av en fackman genom betraktande av sambandet (2), till de beordrade komplexa förstärkningarna A(t,1), .,A(t,N) och de komplexa felen E(1),.",E(N) genom: N B(t) = Z m, nam (a). i=l Den komplexa signalen B(t) är som synes oberoende av insignalen S(t).
Förfarandet i figur 5 inleds, efter en start 105, med ett första steg 107, innebärande att ett antal (M; M 2 N) samplingstidpunkter tk k=1,.n,M utväljs.
Förfarandet i figur 5 fortsätter med ett andra steg 109, innebärande att de beordrade komplexa förstärkningarna 10 15 20 17 509 782 A(t,l)HU,A(t,N) och den komplexa signalen B(t) registreras av signalbehandlingsenheten 59 vid de utvalda samplingstidpunkterna tk k=l,.H,M. Signalbehandlingsenheten 59 får härvidlag information om de beordrade komplexa förstârkningarna A(t,l),.",A(t,N) från styrenheten 36 genom datasignalen DS. Vid det andra steget 109 i figur 5 erhålles ett första antal (MxN) komplexa värden A(tk,i) k=l,.n,M; i=l,. ,N, svarande mot registreringen av de beordrade komplexa förstârkningarna A(t,1)pU,A(t,N). Vid det andra steget 109 i figur 5 erhålles även ett andra antal (M) komplexa värden B(tk) k=l,. ,M, svarande mot registreringen av den komplexa signalen B(t). Med utnyttjande av de första och andra antalet komplexa värden A(tk,i) och B(tk) samt ekvation (3) kan ett antal (M) linjära algebraiska ekvationer för de komplexa felen E(1),.H,E(N) uppställas enligt: N Bmx) = Xzuckamu), k = 1,...,M <4). i=l Ekvationerna (4) kan med matrisbeteckningar skrivas: Aë = E (s) Hârvidlag har följande beteckningar införts: A m1. N> A E É É A ë E Gm), -,EG®)T E E (amg , , Bm) f. 10 15 20 25 18 509 782 Förfarandet i figur 5 fortsätter med ett tredje steg 111, innebärande att signalbehandlingsenheten 59 genererar en lösning av ekvationssystemet (5) för de obekanta komplexa felen EE. En lösning till ekvationssystemet (5) kan naturligtvis genereras på godtyckligt känt sätt för lösning av linjära ekvationssystem. I den i figur S illustrerade utföringsformen genereras dock lösningen i minsta kvadrat-mening, vilket minimerar inverkan av mätbrus. Detta innebär i praktiken att en lösning till följande ekvationssystem genereras: Här betecknar A* det hermitska konjugatet av A. I och med att det tredje steget 111 utförs i figur 5 erhålles en första lösningsvektor ël till ekvation (5). Det första elementet i den första lösningsvektorn ël ger ett närmevärde till det komplexa felet E(l) för sändaren nummer ett Tl. På motsvarande sätt ger naturligtvis de övriga elementen i. den första lösningsvektorn ël närmevärden till de komplexa felen E(2),. ,E(N) för de övriga sändarna T2,".,TN.
Efter det tredje steget lll börjar förfarandet i figur 5 om igen med det första steget 107, varvid förfarandet i figur 5 således upprepas gång på gång. Därmed kommer en följd av lösningsvektorer ël,ë2,ë3,U. att erhållas. Det âr denna följd av lösningsvektorer ë1,ë2,ë3,". som utgör felsignalerna. Detta innebär konkret att felsignalen {E(1)} svarande mot det komplexa felet E(1) för sändaren nummer ett T1 utgörs av den följd av närmevärden till det komplexa felet E(l) som bildas av de första elementen hos följden av lösningsvektorer ë1,ë2,ë3,H.. Pa motsvarande sätt utgörs naturligtvis de övriga felsignalerna {E(2)},.H,{E(N)} svarande mot de komplexa felen E(2),.U,E(N) för 10 15 20 25 19 509 782 de övriga sändarna T2p",TN av de följder av närmevàrden som bildas av de övriga elementen hos följden av lösningsvektorer ël, 52, 53, .
För att en entydig lösning till ekvation (6) skall existera krävs att matrisen A innefattar lika många linjärt oberoende rader som det finns sändare (kolumner), det vill säga N linjärt oberoende rader. Det är därför viktigt att samplingstidpunkterna tk k=1,U.JW i det första steget 107 i figur 5 utväljs på ett sådant sätt att N rader i matrisen A blir linjärt oberoende.
Detta blir uppfyllt om samplingstidpunkterna tk k=1,.",M har valts så att det önskade antenndiagrammet vid sändning skiljer sig tillräckligt mycket mellan de olika samplingstidpunkterna tk k=l,.H,M.
Om uppfinningen används i ett TDMA-system är det därför lämpligt att välja samplingstidpunkterna tk k=1,.H,M så att de motsvarar olika tidluckor, eftersom radiokommunikationen med olika mobiltelefoner sker i olika tidluckor; speciellt bör samplingstidpunkterna tk k=l,. ,M i. ett sådant fall väljas i tidluckor där kommunikationen sker med mobiltelefoner som befinner sig i vitt skilda riktningar. Om uppfinningen används i ett TDMA-systenx vars kapacitet inte är fullt utnyttjad, och lediga tidluckor därför finns till förfogande, kan naturligtvis de beordrade komplexa förstärkningarna A(t,l),.“,A(t,N) samt samplingstidpunkterna tk k=1,. ,M väljas godtyckligt i dessa lediga tidluckor så att matrisen A får egenskaper som underlättar ekvationslösningen. Härvidlag bör dock de beordrade komplexa förstärkningarna A(t,l),.~,A(t,N) väljas med hänsynstagande till att strålningen från gruppantennsystemet 11 inte skall störa annan radiokommunikation. 10 15 20 25 509 782 2° I figur 6 visas ett flödesschema som illustrerar ytterligare ett exempel på hur signalbehandlingsenheten 59 kan var anordnad att {E(1)},..., {E(N)}.
Flödesschemat i figur 6 innefattar ett flertal steg som precis arbeta för att generera felsignalerna motsvarar steg i figur 5, varför endast de steg i figur 6 som inte motsvaras av något steg i figur 5 kommer att beskrivas mer Förfarandet i allmänhet bättre ingående. figur 6 ger i närmevärden till de komplexa felen E(1),. ,E(N) jämfört med förfarandet i figur 5.
Förfarandet i figur 6 inleds, efter en start 121, av ett första steg 123, vilket precis motsvarar det första steget 107 i figur 5.
Förfarandet i figur 6 fortsätter med ett andra steg 125, vilket precis motsvarar det andra steget 109 i figur 5.
Förfarandet i figur 6 fortätter med ett tredje steg 127, innebärande att den numeriska kvaliteten hos matrisen A utvärderas av signalbehandlingsenheten 59. Detta görs av signalbehandlingsenheten 59 genom att beräkna en determinant till realdel eller imaginärdel av matrisen AÅA. Ju större värde pà den beräknade determinanten, desto bättre är den numeriska kvaliteten. Den numeriska kvaliteten pà matrisen A kan naturligtvis även utvärderas pà annat sätt. Exempelvis kan, om det utvalda antalet (M) samplingstidpunkter tk k=1,. ,M motsvarar antalet sändare (N), en determinant till realdel eller imaginärdel av matrisen A beräknas och utnyttjas som ett mått på den numeriska kvaliteten - ett större värde på determinanten innebär även i detta fall en bättre numerisk kvalitet.
Förfarandet i figur 6 fortsätter med ett fjärde steg 129, innebärande att signalbehandlingsenheten avgör om kvaliteten hos 10 15 20 25 21 509 782 matrisen A är att anse som godtagbar, det vill säga om den i det tredje steget beräknade determinanten är större än. ett visst förutbestämt värde. Om svaret på denna frågeställning finnes vara nej så börjar förfarandet i figur om igen från det första steget 123. Förfarandet i figur 6 fortsätter därmed såsom det hittills beskrivits ända tills det i det fjärde steget 129 avgörs att den numeriska kvaliteten hos matrisen A är godtagbar, varvid ett femte steg 131 utförs i figur 6.
Det femte steget 131 i figur 6 motsvarar precis det tredje steget lll i figur 5. Efter det femte steget 131 börjar förfarandet i figur' 6 om igen med det första steget 123. I förfarandet i figur 6 kommer därmed, på motsvarande sätt som i förfarandet i figur 5, en följd av lösningsvektorer ël,ë2,ë3,".
{E(1)},..., {E(N)} motsvarande sätt som var fallet vid förfarandet i figur 5, av att erhållas, och felsignalerna utgörs, på följden av lösningsvektorer ël,ë2,ë3, ..
Det som sades, i anslutning till förfarandet i figur 5, om betydelsen av att välja samplingstidpunkterna tk k=l,.~,M på lämpligt sätt för att underlätta ekvationslösningen gäller naturligtvis även för förfarandet i figur 6.
I figur 7 visas ett diagram som illustrerar hur styrenheten 36 genererar styrsignalen pl för styrning av den styrbara fasvridaren 91-l hos sändaren nummer ett Tl med utnyttjande av korrektionssignalen {K(l)}. I figur 7 visas en kurva l4l som, schematiskt, beskriver ett nominellt samband o'(pl) mellan fasvridningen ml för sändaren nummer ett Tl och styrsignalen pl.
En beordrad fasvridning för sändaren nummer ett Tl ges av ett argument till den beordrade komplexa förstärkningen arg(A(t,l)) för sändaren nummer ett Tl. Nominellt skulle den beordrade 10 15 20 25 30 509 782 22 fasvridningen arg(A(t,l)) för sändaren nummer ett Tl erhållas med ett nominellt värde pl' på styrsignalen pl, såsom illustreras i figur 7. Till följd av det komplexa felet E(l) kommer dock inte det nominella värdet pl' på styrsignalen pl att resultera i. att fasvridningen ml för sändaren nummer ett Tl överensstämmer med den beordrade fasvridningen arg(A(t,l)).
Sändaren Tl har istället en verklig karaktäristik 142 som resulterar i en verklig fasvridning Qlf För att få fasvridningen ol för sändaren nummer ett Tl att överensstämma med den beordrade fasvridningen arg(A(t,l)) beräknar styrenheten 36 ett nytt värde pl' på styrsignalen pl utgående från argumentet till korrektionssigalen arg({K(l)}) och den nominella karaktäristiken 141. Om lutningarna på den nominella karaktäristiken 141 och den verkliga karaktäristiken 142 är lika i området kring arbetspunkten så kommer rätt fasvridning att erhållas. Detta fall illustreras i figur 7. (m1 däremot den nominella karaktäristiken 142 och den verkliga karaktäristiken 143 har olika lutning kommer även det nya värdet pl' på styrsignalen pl att ge en felaktig fasvridning. Genom upprepad mätning och korrektion av styrsignalen pl erhålles emellertid ett successivt riktigare värde på fasvridningen. Den iterativa processen kan fortsättas tills önskad noggrannhet uppnås.
I figur 8 visas ett diagram som illustrerar hur styrenheten 36 genererar styrsignalen al för styrning av den styrbara förstärkaren 93-l hos sändaren nummer ett Tl. I figur 8 visas en kurva 143 som, schematiskt, beskriver ett nominellt samband a'(al) (i decibel) mellan förstärkningen al (i decibel) för sändaren nummer ett Tl och styrsignalen al. En beordrad förstärkning för sändaren nummer ett Tl ges av ett belopp till den beordrade komplexa förstärkningen |AtJÅ för sändaren nummer 10 15 20 25 23 509 782 ett T1. Den verkliga karaktäristiken för sändaren Tl är utritad För att därmed få i figur 8 och hänvisas till med hänvisningsnummer 144. korrigera för det komplexa felet E(1) och förstärkningen al för sändaren nummer ett T1 att överensstämma med den beordrade förstärkningen.LA&JM beräknar styrenheten 36 - på ett motsvarande sätt såsom beskrevs i anslutning till figur 7 - ett nytt värde al' på styrsignalen al utgående från ett belopp till korrektionssignalen |{KüÛ{ (i decibel) och. den nominella karaktäristiken 143. Om lutningarna hos den nominella karaktäristiken 143 och den verkliga karaktäristiken 144 är lika i området kring arbetspunkten så kommer rätt förstärkning att erhållas. Detta fall illustreras i figur 8. Om däremot den nominella karaktäristiken 143 och den verkliga karaktäristiken 144 har olika lutning kommer även det nya värdet al' på styrsignalen al att ge en felaktig förstärkning. Genom upprepad mätning och korrektion av styrsignalen al erhålles emellertid ett successivt riktigare värde på förstärkningen. Den iterativa processen kan fortsättas tills önskad noggrannhet uppnås.
Styrenheten 36 innefattar minnesorgan, som innehåller data svarande mot kurvorna 141 och 143 i figur 7 och figur 8.
Styrningen av de övriga sändarna T2,.H,TN tillgår naturligtvis pà motsvarande sätt som för sändaren nummer ett T1.
Det har i denna framställning beskrivits hur gruppantennsystemet 11 kalibreras under drift utan att dess normala användning behöver avbrytas. Det finns naturligtvis ingenting som hindrar att kalibreringen enligt den föreliggande uppfinningen görs under speciella kalibreringsomgångar då den normala användningen av gruppantennsystemet ll avbryts. Om kalibreringen görs under speciella kalibreringsomgångar så kan naturligtvis de beordrade 10 509 782 24 komplexa förstärkningarna A(t,1),.U,A(t,N) och samplings- tidpunkterna tk k=1,.",M väljas på så sätt att matrisen A får så bra numeriska egenskaper som nójligt. Insignalen S(t) behöver naturligtvis inte vara modulerad signal under en sådan kalibreringsomgàng utan kan vara en speciell kalibreringssignal.
Om kalibreringen görs under kalibreringsomgångar så kan antennsystemet 11 anordnas med organ som isolerar sändarna fràn stràlningselementen X1,. ,XN under kalibreringsomgàngarna, därmed störs inte annan radiotrafik oavsett hur de beordrade komplexa förstärkningarna A(t,l),.H,A(t,N) väljs under kalibreringsomgàngarna.

Claims (25)

10 15 20 25 - . ~ » - .v 509 782 25 PATENTKRAV
1. Kalibreringsförfarande vid ett gruppantennsystem (ll), där gruppantennsystemet innefattar minst två sändare (T1,.",TN), där varje sändare innefattar styrorgan (91-l,.U,9l-N;93-1,n.,93-N) för styrning av en komplex förstärkning för respektive sändare, och där gruppantennsystemet vidare innefattar minst två strálningselement (X1,.",XN), innefattande följande steg: a) tillförande av en insignal till sändarna (Tl,U.,TN); och b) avgivande av utsignaler från sändarna (T1,.H,TN), k ä n n e t e c k n a t av följande steg: c) överföring av till utsignalerna strálningselementen (Xl,.",XN); d) generering av en summasignal svarande mot en summa av utsignalerna; e) generering av styrsignaler till styrorganen (91-1,".,9l- N;93-1,H.,93-N) för respektive sändare (Tl,. ,TN) i beroende av dels en för respektive sändare med tiden varierande beordrad komplex förstärkning, dels en felsignal för respektive sändare svarande mot ett komplext fel för respektive sändare, varvid de beordrade komplexa förstärkningarna är avhängiga ett med tiden varierande önskat antenndiagram vid sändning; och insignalen) f) generering av felsignalerna i beroende av summasignalen och de beordrade komplexa förstärkningarna.
2. Kalibreringsförfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att steget e) i sin tur innefattar följande delsteg: g) generering av en korrektionssignal för respektive sändare (T1,H. ,TN) genonl en. brusreducerande filtrering av felsignalen för respektive sändare; och 10 15 20 25 26 509 782 h) generering av styrsignalerna till styrorganen (9l-1,".,91- N;93-l,".,93-N) dels för respektive sändare (T1,.U,TN) i beroende av den beordrade komplexa förstârkningen för respektive sändare, dels korrektionssignalen för respektive sändare.
3. Kalibreringsförfarande enligt något av kraven 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att delsteget f) i sin tur innefattar följande delsteg: i) nedblandning av summasignalen mot insignalen, varigenom det erhålles en komplex signal som är oberoende av insignalen; och j) generering av felsignalerna i beroende av dels den komplexa signalen, dels de beordrade komplexa förstärkningarna.
4. Kalibreringsförfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att delsteget j) i sin tur innefattar följande delsteg: k) utväljande av en följd av samplingstidpunkter; 1) registrering av de beordrade komplexa förstärkningarna och den komplexa signalen vid samplingstidpunkterna, erhålles varigenom det en första följd av komplexa värden, svarande mot registreringen av de beordrade komplexa förstârkníngarna, och en andra följd av komplexa värden, svarande mot registreringen av den komplexa signalen; och m) generering av följder av närmevärden till de komplexa felen i beroende av dels den första följden av komplexa värden, dels den andra följden av komplexa värden, varvid följderna av närmevârden till de komplexa felen utgör felsignalerna.
5. Kalibreringsförfarande enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att delsteget m) i sin tur innefattar följande delsteg: n) generering av en matris A enligt ett förutbestämt mönster med värden från den från den första följden av komplexa värden; 10 15 20 25 27 509 782 o) generering av en vektor b enligt ett förutbestämt mönster med värden ur den andra följden av komplexa värden; p) generering av ett kvalitetsvärde svarande mot en numerisk kvalitet hos matrisen A; q) generering av en lösning till ett ekvationssystenx Ae = b, när kvalitetsvärdet överstiger ett förutbestämt värde, varigenom det erhålles en lösningsvektor till ekvationssystemet; och varigenom det r) upprepning av delstegen n) till och med q), erhålles en följd av lösningsvektorer, varvid följden av närmevärden utgörs av elementvärden hos lösningsvektorerna.
6. Kalibreringsförfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t aV: att steget a) inbegriper att den tillförda insignalen är en för radiotrafik modulerad signal, där radiotrafiken tidsmässigt är indelad i tidluckor för kommunikation med olika radiokommunikationsenheter; och att delsteget k) inbegriper att samplingstidpunkterna utväljs så att de motsvarar olika tidluckor.
7. Kalibreringsförfarande enligt något av kraven 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a t av att delsteget q) till inbegriper att lösningen ekvationssystemet genereras i minsta kvadrat-mening.
8. Kalibreringsförfarande enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att delsteget m) i sin tur innefattar följande delsteg: s) generering av en matris A enligt ett förutbestämt mönster med värden från den första följden av komplexa värden; t) generering av en vekotor b enligt ett förutbestämt mönster med värden från den andra följden av komplexa värden; 10 l5 20 25 28 509 782 u) generering av en lösning till ett ekvationssystem Ae = b, varigenom det erhålles en lösningsvektor till ekvationssystemet, varvid delsteget k) inbegriper att samplingstidpunkterna har utvalts på sådant sätt att ekvationssystemet blir lösbart; och till och med u), v) upprepning av delstegen s) varigenom det erhålles en följd av lösningsvektorer, varvid följden av närmevärden utgörs av elementvärden hos lösningsvektorerna.
9. Kalibreringsförfarande enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av att delsteget k) inbegriper att samplingstidpunkterna utvâljs så att det önskade antenndiagrammet vid sändning skiljer sig tillräckligt mellan de utvalda samplingstidpunkterna för att ekvationssystemet skall bli lösbart.
10. Kalibreringsförfarande enligt krav 9, k ä n n e - t e c k n a t av att steget a) inbegriper att den tillförda insignalen är en för radiotrafik modulerad signal, där radiotrafiken tidsmässigt är indelad i tidluckor, varvid kapaciteten ej är fullt utnyttjad så att finns lediga tidluckor; att det önskade antenndiagrammet varierar tillräckligt i de lediga tidluckorna; och att delsteget k) inbegriper att samplingstidpunkterna utvâljs i de lediga tidluckorna.
11. ll. Kalibreringsförfarande enligt något av kraven 8, 9 eller 10, k ä n n e t e c k n a t av att delsteget u) inbegriper att lösningen till ekvationssystemet genereras i minst kvadrat- mening.
12. Gruppantennsystem (11), innefattande: 10 15 20 25 30 29 509 782 minst två sändare (T1,".,TN), där varje sändare innefattar styrorgan (91-l,H.,9l-N;93-l,.n,93-N) för styrning av en komplex förstärkning för respektive sändare; minst tvà stràlningselement (X1,.",XN); organ för tillförande av en insignal till sändarna (Tl,.U,TN), varvid sändarna därvid är anordnade att avge utsignaler; och organ för överföring av utsignalerna till stràlningselementen (Xl,. ,XN), k ä n n e t e c k n a t av: att gruppantennsystemet innefattar organ (37) för generering av en summasignal svarande mot en summa av utsignalerna; att gruppantennsystemet (11) är anordnat att generera styrsignaler till styrorganen (91-l,H.,91-N;93-1,".,93-N) för respektive sändare (Tl,. ,TN) i beroende av dels en för respektive sändare med tiden varierande beordrad komplex förstärkning, dels en felsignal för respektive sändare svarande mot ett komplext fel för respektive sändare, varvid de beordrade komplexa förstärkningarna är avhängiga ett med tiden varierande önskat antenndiagram; och (ll) är anordnat att gruppantennsystemet generera felsignalerna i beroende av insignalen, summasignalen och de beordrade komplexa förstärkningarna.
13. Gruppantennsystem (11) enligt krav 12, k ä n n e t e c k - n a t av: (11) (72) att gruppantennsystemet innefattar ett reglerfilter som är anordnat att mottaga felsignalerna och därvid generera en korrektionssignal för respektive sändare (T1,H.,TN) genom en brusreducerande filtrering av felsignalen för respektive sändare; och att gruppantennsystemet (ll) är anordnat att generera styrsignalerna till styrorganen (91-1,"w9l-N;93-lv",93-N) för 10 15 20 25 30 509 782 respektive sändare (TlpH,TN) i beroende av dels den beordrade komplexa förstärkningen för respektive sändare, dels korrektionssignalen för respektive sändare.
14. Gruppantennsystem (ll) enligt något av kraven 12 eller 13, k ä n n e t e c k n a t av: att gruppantennsystemet innefattar organ (47) för nedblandning av summasignalen mot insignalen, varvid organen för nedblandning därvid är anordnade att generera en komplex signal som är oberoende av insignalen; och att gruppantennsystemet (11) är anordnat att generera felsignalerna i beroende av den komplexa signalen och de beordrade komplexa förstärkningarna.
15. Gruppantennsystem (ll) enligt krav 14, k ä n n e - t e c k n a t av att gruppantennsystemet (11) är anordnat att utvälja en följd av samplingstidpunkter; att gruppantennsystemet (ll) är anordnat att registrera de beordrade komplexa förstärkningarna och den komplexa signalen vid samplingstidpunkterna, varvid gruppantennsystemet därigenom är anordnat att generera en första följd av komplexa värden, beordrade svarande mot registreringen av de följd komplexa förstärkningarna, och en andra av komplexa värden, svarande mot registreringen av den komplexa signalen; och att gruppantennsystemet (ll) är anordnat att generera följder av närmevärden till de komplexa felen i beroende av dels den första följden av komplexa värden, dels den andra följden av komplexa värden, varvid följderna av närmevärden till de komplexa felen utgör felsignalerna. 10 15 20 25 _ « _ f e r 509 782 ,31
16. Gruppantennsystem (ll) enligt krav 15, k ä n n e - t e c k n a t av att gruppantennsystemet (11) är anordnat att generera en matris A enligt ett förutbestämt mönster med värden ur den första följden av komplexa värden; att gruppantennsystemet (11) är anordnat att generera en vektor E enligt ett förutbestämt mönster med värden ur den andra följden av komplexa värden; att gruppantennsystemet (ll) är anordnat att generera ett kvalitetsvärde svarande mot en numerisk kvalitet hos matrisen A; att gruppantennsystemet (ll) är anordnat att generera en lösning till ett ekvationssystem Ae = b, när kvalitetsvärdet överstiger ett förutbestämt värde, varvid gruppantennsystemet därigenom är anordnat att generera en lösningsvektor till ekvationssystemet; och att gruppantennsystemet (ll) pà motsvarande sätt är anordnat till upprepad generering av matriser A, vektorer b, kvalitetsvärden för matriserna A samt lösningar till motsvarande ekvationssystem Ae = b, varvid gruppantennsystemet därigenom är anordnat att generera en följd av lösningsvektorer, och varvid följden av närmevârden utgörs av elementvärden hos lösningsvektorerna.
17. Gruppantennsystem (11) enligt krav 16, k ä n n e - t e c k n a t av att gruppantennsystemet (ll) är anordnat att generera lösningarna till ekvationssystemen i minsta kvadrat-mening.
18. Gruppantennsystem (ll) enligt krav 15, k ä n n e - t e c k n a t av 10 15 20 25 509 782 3? att gruppantennsystemet (11) är anordnat att generera en matris A enligt ett förutbestämt mönster med värden ur den första följden av komplexa värden; att gruppantennsystemet (ll) är anordnat att generera en vektor E enligt ett förutbestämt mönster med. värden ur den andra följden av komplexa värden; att gruppantennsystemet (11) är anordnat att generera en lösning till ett ekvationssystem Ae = b, varvid gruppantennsystemet därigenom är anordnat att generera en lösningsvektor till ekvationssystemet, och varvid gruppantenn- systemet är anordnat att utvälja samplingstidpunkterna pà sådant sätt att ekvationssystemet blir lösbart; och att gruppantennsystemet (11) pà motsvarande sätt är anordnat till upprepad generering av matriser A, vektorer É, samt till motsvarande Ae = B, varvid lösningar ekvationssystem gruppantennsystemet därigenom är anordnat att generera en följd av lösningsvektorer, och varvid följden av närmevärden utgörs av elementvärden hos lösningsvektorerna.
19. Gruppantennsystem (ll) enligt krav 18, k ä n n e t e c k n a t av att gruppantennsystemet (11) är anordnat att generera lösningarna till ekvationssystemen i minsta kvadrat-mening.
20. Användning av ett förfarande enligt något av kraven 1 till och med 11 vid ett gruppantennsystem (11) i ett radiokommunikationssystem.
21. Användning enligt krav 20, k ä n n e t e c k n a d av att radiokommunikationssystemet är ett mobiltelefonisystem.
22. Användning enligt krav 21, k ä n n e t e c k n a d av 33 589 782 att mobiltelefonisystemet är ett TDMA-system.
23. Användning av' ett gruppantennsystem (11) enligt något av kraven 12 till och med 19 i ett radiokommunikationssystem.
24. Användning enligt krav 23, k ä n n e t e c k n a d av att radiokommunikationssystemet är ett mobiltelefonisystem.
25. Användning enligt krav 24, k ä n n e t e c k n a d av att mobiltelefonisystemet är ett TDMA-system.
SE9702818A 1997-07-29 1997-07-29 Förfarande och anordning vid antennkalibrering samt användning av dessa i ett radiokommunikationssystem SE509782C2 (sv)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9702818A SE509782C2 (sv) 1997-07-29 1997-07-29 Förfarande och anordning vid antennkalibrering samt användning av dessa i ett radiokommunikationssystem
PCT/SE1998/001293 WO1999007034A1 (en) 1997-07-29 1998-06-30 A method and a device at antenna calibration
CN98807759A CN1265778A (zh) 1997-07-29 1998-06-30 天线校准的一种方法和设备
CA002297833A CA2297833A1 (en) 1997-07-29 1998-06-30 A method and a device at antenna calibration
AU83629/98A AU8362998A (en) 1997-07-29 1998-06-30 A method and a device at antenna calibration
US09/123,423 US6229483B1 (en) 1997-07-29 1998-07-28 Method and device relating to self-calibration of group antenna system having time varying transmission characteristics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9702818A SE509782C2 (sv) 1997-07-29 1997-07-29 Förfarande och anordning vid antennkalibrering samt användning av dessa i ett radiokommunikationssystem

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9702818D0 SE9702818D0 (sv) 1997-07-29
SE9702818L SE9702818L (sv) 1999-01-30
SE509782C2 true SE509782C2 (sv) 1999-03-08

Family

ID=20407842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9702818A SE509782C2 (sv) 1997-07-29 1997-07-29 Förfarande och anordning vid antennkalibrering samt användning av dessa i ett radiokommunikationssystem

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6229483B1 (sv)
CN (1) CN1265778A (sv)
AU (1) AU8362998A (sv)
CA (1) CA2297833A1 (sv)
SE (1) SE509782C2 (sv)
WO (1) WO1999007034A1 (sv)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006004526A1 (en) * 2004-07-06 2006-01-12 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Aligning radio base station node transmission timing on multiple transmit paths
JP4745263B2 (ja) * 2007-02-09 2011-08-10 株式会社東芝 Ad変換処理回路及び復調装置
EP2384558B1 (en) 2009-01-30 2017-12-13 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Phase calibration and erroneous cabling detection for a multi-antenna radio base station
CN102237908B (zh) * 2011-08-12 2014-12-17 电信科学技术研究院 数据传输方法和设备
US10151825B2 (en) * 2014-08-15 2018-12-11 Htc Corporation Radar detection system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE456536B (sv) * 1985-03-08 1988-10-10 Ericsson Telefon Ab L M Testanordning i ett radarsystem med en elektriskt syyrd antenn
US5412414A (en) * 1988-04-08 1995-05-02 Martin Marietta Corporation Self monitoring/calibrating phased array radar and an interchangeable, adjustable transmit/receive sub-assembly
US5063529A (en) * 1989-12-29 1991-11-05 Texas Instruments Incorporated Method for calibrating a phased array antenna
EP0763266A1 (en) * 1994-06-03 1997-03-19 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Antenna array calibration
EP0762541A3 (de) * 1995-08-29 2000-01-12 DaimlerChrysler AG Einrichtung zum Kalibrieren und Testen von Sende/Empfangs-Modulen in einer aktiven elektronisch phasengesteuerten Gruppenantenne
US5838674A (en) * 1996-07-31 1998-11-17 Telefonaktiebolaget L M Ericsson Circuitry and method for time division multiple access communication system

Also Published As

Publication number Publication date
US6229483B1 (en) 2001-05-08
CA2297833A1 (en) 1999-02-11
AU8362998A (en) 1999-02-22
CN1265778A (zh) 2000-09-06
SE9702818L (sv) 1999-01-30
SE9702818D0 (sv) 1997-07-29
WO1999007034A1 (en) 1999-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112385086B (zh) 相控阵天线的校准方法及相关装置
EP3683984B1 (en) Array antenna calibration method and device
EP2291885B1 (en) Calibrating radiofrequency paths of a phased-array antenna
US6339399B1 (en) Antenna array calibration
JP7348068B2 (ja) パワー制御の方法、端末デバイス及びネットワークデバイス
KR102436859B1 (ko) 무선 단말의 무선 성능을 테스트하는 방법 및 시스템
US20160212738A1 (en) Positioning of Wireless Devices
EP1178562A1 (en) Antenna array calibration
CN107809273A (zh) 一种多天线补偿方法及其装置、射频设备
JP2011510584A (ja) アナログビームステアリングを用いて信号を伝達するための方法、並びに、その方法のための送信局、受信局及びプリアンブル構造。
CN103477569A (zh) 用于探测信号分配和探测辅助波束形成的方法和装置
EP4022781A1 (en) Uplink beam management
US10531465B2 (en) Communication device, access node and methods thereof
SE509782C2 (sv) Förfarande och anordning vid antennkalibrering samt användning av dessa i ett radiokommunikationssystem
CN110350990B (zh) 一种相控阵网络校准方法、装置、设备及存储介质
WO2003009420A1 (en) Base transceiver station
JP3547703B2 (ja) 適応アレーアンテナ送受信装置
CN113162661B (zh) 一种波束赋形设备及波束赋形方法
JP2002368664A (ja) 通信装置およびその送信アレーアンテナ校正方法
CN110611540A (zh) 天线赋形增益的确定方法及装置、系统
JP2002221561A (ja) 到来波方向推定装置及び到来波方向推定方法
CN114365432B (zh) 天线校正装置和天线校正方法
CN107734657A (zh) 波束选择方法、波束确定方法、移动台以及基站
JP4426356B2 (ja) 無線装置及びビームパターン制御方法
JP4411234B2 (ja) 無線装置及びビームパターン制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed