[发明专利]用于天线阵列的相位差测量方法和系统及相位补偿方法

说明书

本申请涉及一种用于天线阵列的相位差测量方法和系统以及相位补偿方法，其中天线阵列包括至少两个阵元，该方法包括测量获得天线阵列中各个阵元的三维空间远场相位数据集；确定三维立体角空间，从阵元的三维空间远场相位数据集中获取天线阵列中各个阵元对应三维立体角空间的三维空间远场相位数据；以天线阵列中的第一阵元的对应三维立体角空间的三维空间远场相位数据为基准，获得其他阵元相对于第一阵元的相位差。该系统包括近场暗室、近场测量设备、天线阵列、获取单元和计算单元。相位补偿方法还包括根据所获得的相位差，对天线阵列中的各阵元进行相位补偿。上述方法和系统能够实现天线阵列的不同阵元在三维空间的相位差测量和补偿。

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及用于天线阵列的相位差测量方法和系统及相位补偿方法。

背景技术

随着第五代移动通信技术的发展，基于大规模天线的MIMO（multiple inputmultiple output）的天线阵列在其中扮演了极其重要的角色。然而，随着天线阵列阵元数量的大量增加，天线阵列中不同位置的阵元受到其他阵元的影响更多、更复杂，不同阵元之间存在的相位差会影响无线通信系统的性能。

因此通常需要测量天线阵列中不同阵元之间的相位差，然后通过相位补偿的方法使得天线阵列中不同阵元的相位一致。其中，MIMO天线阵列探头测量方法可以获得天线阵列不同阵元方向某个角度的相位差，以就该特定角度进行相位补偿；远场暗室测量可以获得天线阵列不同阵元二维切面的相位差以对该二维切面进行相位补偿，然而这还远远不够。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种用于天线阵列的相位差测量方法和系统及相位补偿方法。

一种用于天线阵列的相位差测量方法，天线阵列包括至少两个阵元，该方法包括：

依次测量获得天线阵列中各个阵元的三维空间远场相位数据集；

确定三维立体角空间，从阵元的三维空间远场相位数据集中获取天线阵列中各个阵元对应三维立体角空间的三维空间远场相位数据；

以及以天线阵列中的第一阵元的对应三维立体角空间的三维空间远场相位数据为基准，获得其他阵元相对于第一阵元的相位差。

上述用于天线阵列的相位差测量方法能够实现天线阵列的不同阵元在三维空间的相位差的测量，同时能够根据实际需求，实现不同维度的相位差的测量，灵活性强。

在其中一个实施例中，测量获得天线阵列中各个阵元的三维空间远场相位数据集的步骤包括步骤：测量天线阵列中各个阵元的三维空间近场相位数据，并将三维空间近场相位数据转换为三维空间远场相位数据。

在其中一个实施例中，该方法还包括步骤：设置近场测量频段为实际工作频段。

在其中一个实施例中，在测量天线阵列中各个阵元的三维空间近场相位数据之前，还包括将各个阵元分别设置在近场暗室的中心。

在其中一个实施例中，将阵元设置在近场暗室的中心为借助带有刻度条的结构件将阵元设置在近场暗室的中心。

在其中一个实施例中，确定三维立体角空间为根据天线阵列的远场角度范围确定三维立体角空间。

在其中一个实施例中，天线阵列的远场角度范围包括方位角和俯仰角。

在其中一个实施例中，远场相位数据为矩阵形式，包括阵元相位值以及方位角和俯仰角中的至少一个。

一种用于天线阵列的相位差测量系统，包括近场暗室、近场测量设备以及天线阵列，天线阵列包括至少两个阵元，近场测量设备可以获得天线阵列的各个阵元的三维空间远场相位数据集；

系统还包括获取单元，用于确定三维立体角空间，并从阵元的三维空间远场相位数据集中获取天线阵列中各个阵元对应三维立体角空间的三维空间远场相位数据；