[发明专利]天馈系统和相位校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及信号校准技术，尤其涉及一种天馈系统和相位校准方法，属于通信技术领域。

背景技术

移动通信中，天线的俯仰角是网络维护和优化的一个重要的参数，合理设置天线的俯仰角是整个移动通信网络质量的基本保证。通过调节每个阵元上馈入信号的相对相位可以实现天线波束俯仰角的调节。

双极化天线由两组具有相互正交极化方向的辐射单元组成，每组辐射单元有相同的阵列特征。由于不同极化方向信号之间的相关性较弱，因此相对于单极化天线，双极化天线能够产生较好的极化分集的效果。

图1为典型的应用双极化天线的天馈系统的系统架构图。如图1所示，基带处理单元(BBU)11和射频拉远模块(RRU)12通过两根电缆将信号发送至天馈系统13。其中，信号经一根电缆传输至第一极化端口14a，并经另一根电缆传输至第二极化端口14b。图2为图1所示天馈系统的内部结构示意图。如图2所示，第一极化端口14a输入的射频信号经过第一功分网络22a和第一移相网络23a后，输入至第一极化阵列单元(如图2中天线阵列24的实线所示)，第二极化端口14b输入的射频信号经过第二功分网络22b和第二移相网络23b后，输入至第二极化阵列单元(如图2中天线阵列部分的虚线所示)。第一移相网络23a和第二移相网络23b中的各移相器预置有一定的移相角度，在实际应用中，可根据网络规划中所需天线的下倾角的角度的改变，在移相控制端口25设置信号相位改变量，该相位改变量可以为正值或负值，由移相控制模块26控制第一移相网络23a和第二移相网络23b中的各移相器，在当前的移相角度的基础上增大或减小相位改变量对应的角度，以改变馈入到两个极化阵列每一个阵元的信号相对相位，实现俯仰角的控制。

射频信号的相位敏感度较高，而且受多种因素的影响，传输电缆长度、传输器件性能等都能改变信号的相位。由于双极化天线两个极化阵列的射频信号经过独立的馈电网络(功分网络和移相网络)传输，馈电网络中线缆长度误差、功分网路的影响和移相网络移相误差等因素造成了两个极化阵列的馈入信号相位不一致，上述方案中虽然采用在移相控制端口设置信号相位改变量来调节两个极化阵列的相位，但无法校准两路射频信号经过独立的馈电网络产生的相位误差，导致两个极化方向上的天线辐射方向图俯仰角不一致，在小区边缘位置出现两个极化方向上的电磁波覆盖不一致的问题，降低了极化分集效果。

发明内容

本发明提供一种天馈系统和相位校准方法，用以消除天馈系统中两路射频信号因经不同馈电网络传输而产生的相位误差。

根据本发明的一方面，提供一种天馈系统，包括第一移相网络和第二移相网络，所述第一移相网络和所述第二移相网络包括相同数量的移相器，并且所述第一移相网络中的移相器与所述第二移相网络中的移相器相对应，还包括第一移相控制模块、第二移相控制模块、耦合器模块和相位差检测模块，其中：

所述第一移相控制模块用于接收相位改变量控制信号，根据所述相位改变量控制信号调节所述第一移相网络中的移相器的移相量；

所述耦合器模块用于耦合经所述第一移相网络和所述第二移相网络中的每一路移相器的射频信号，并将所述射频信号发送至所述相位差检测模块；

所述相位差检测模块用于根据所述射频信号的相位值，获取所述第一移相网络与所述第二移相网络中具有对应关系的移相器的相位差，并将所述相位差发送至第二移相控制模块；

所述第二移相控制模块用于根据所述相位差，调节所述第二移相网络中的移相器的移相量。

根据本发明的另一方面，还提供一种相位校准方法，包括：

第一移相控制模块接收相位改变量，根据所述相位改变量调节第一移相网络中的移相器的移相量；

耦合器模块耦合经所述第一移相网络和第二移相网络中的每一路移相器的射频信号，并将所述射频信号发送至相位差检测模块；

所述相位差检测模块根据所述射频信号的相位值，获取所述第一移相网络与所述第二移相网络中具有对应关系的移相器的相位差，并将所述相位差发送至第二移相控制模块；

所述第二移相控制模块根据所述相位差，调节所述第二移相网络中的移相器的移相量。