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波束成形系统的相位测量

作者:时间:2011-04-21来源:网络收藏


图6 具有发射路径相位检测功能的4天线

下变频处理要求一个全功能接收机子,但接收路径的最大增益不需要像正常接收机那样高。这种解决方案会增加成本,但带来的利益更大。

通过集成降低成本

提高集成度可以在保有好处的同时,降低图6实现方案的成本。集成可分为多个级别。例如,整个接收机子或发射机子系统可以使用一个IC以降低成本。进一步的集成,例如将多个发射机和接收机集成到单个IC中,可以在保持波束成形功能的同时实现最低成本解决方案。

对于时分双工(TDD)系统,将接收机和发射机集成到同一IC封装中还能提供其它好处。这种情况下,接收机和发射机并非同时使用,因此在发送子帧期间,可以让接收机执行其它任务,例如测量发射机输出的相位。图7所示就是这种架构。图中显示的是发送子帧期间的情况。标为“Tx Monitor”的模块是被改派用场的接收机,用于在发送子帧期间测量耦合器的功率并提供I/Q数据输出。对于接收子帧,接收机电路断开Tx Monitor输入,作为正常接收机工作。

第一个2x2收发器的发射和监控路径使用内部LO。第二个2x2收发器的发射和监控路径使用不同的LO。LO的频率相同,但可能存在相位差,而且每次收发器上电时,该相位差可能发生变化。

图7中,Tx Monitor 2的输出相位等于ΦAnt1(从发射路径中的LO 1到耦合器的延迟)加上ΦTxMon2(Tx Monitor路径返回LO 1的延迟)。图中将它表示为Φ(det)。如果两条粗线路径匹配,则Tx Monitor 3的输出 = Φ(det) + ΦAnt2 + ΦLO 2 - ΦLO 1。从该值中减去Φ(det)便得到Ant1与Ant2之间的相位差。其它天线路径的相位差可以类似方式求得。

图7 集成波束成形系统

总结

波束成形是提高覆盖范围,同时减小对其它小区干扰的实用方法。在波束成形中,至关重要的是系统必须能够测量各信号与其相关天线的相对相位。接收机子系统可以执行这种功能,但集成器件能够在保有波束成形好处的同时,显著降低成本。ADI公司的AD9356或AD9357 2x2收发器在同一芯片上集成两个接收机、两个发射监控器和两个发射机,还能够进一步降低成本。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/194984.htm

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