[发明专利]用于射频信号路径校准的设备、系统和方法

说明书

本文公开了用于射频信号路径校准的设备、系统和方法。设备可以包括时钟输入端子(15)、耦合到时钟输入端子的可变延迟电路(12)和测试端子(14)、以及耦合到可变延迟电路的参考信号发生器(13)。

技术领域

本申请总体上涉及用于射频(RF)信号路径的校准的设备、系统和方法。

背景技术

相控阵发射/接收系统针对诸如广播、雷达、空间探测通信、气象研究、光学、RF识别系统和触觉反馈系统等很多应用来说是期望的。这样的系统还可以用于无线吉比特(WiGig)或其他消费者无线系统中的手势感测、通信回程和高速路由。

相控阵是其中在天线上发射的多个信号的相对相位和幅度可以被调节的天线阵列。这个调节可以在模数转换或数模转换等之前或之后在系统和设备的各个部分中执行，例如RF、中频(IF)或基带(BB)部分。通过适当的调节，阵列的有效辐射模式可以以期望的方式形成，这也被称为波束成形。辐射模式的这种波束成形由于由天线阵列的每个天线发射的信号之间的相长和相消干涉而发生。通过可调节的相位和幅度关系，可以执行所谓的波束控制，即，可以修改辐射模式。接收可以以类似的方式进行，从而提供对特定辐射模式(例如来自特定方向的辐射)敏感的接收。

一种类型的相控阵是动态相控阵。在动态相控阵中，向天线提供信号的每个信号路径包含可调移相器，并且这些可调移相器可以例如共同地用于移动波束。而且，信号路径可以包括可调节放大器，其提供进一步的调节可能性。

例如由于工艺变化或温度变化，这样的可调节的移相器和/或放大器可能表现出其行为的变化。这会影响生成或接收的辐射模式的精度，以及/或者可能影响波束控制的精度。因此，信号路径的相位校准是期望的。

在Ignac等人的IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES、第1期第60卷、2012年1月中讨论了单个芯片上的各种信号路径的校准方法。在一些相控阵中，天线的数目超过了在单个芯片上设置的信号路径的数目(例如，几百个到几万个天线)。因此，目的是针对设置在不同芯片上的信号路径提供校准可能性。

发明内容

提供了如权利要求1所定义的设备和如权利要求16或19所定义的方法。从属权利要求限定了进一步的实施例以及包括这样的设备的系统。

根据实施例，提供了一种射频RF设备，其包括：

时钟输入端子，

可变延迟电路，其中可变延迟电路的输入耦合到时钟输入端子，

测试端子，其中测试端子耦合到延迟电路的输出，

参考信号发生器，其耦合到延迟电路的输出并且被配置为基于在时钟输入端子处接收的通过可变延迟电路被延迟的时钟信号来生成参考信号；以及

RF电路，其被配置为接收参考信号。

根据另外的实施例，提供了一种系统，其包括：

多个如上所述的设备，以及

时钟发生器，其中时钟发生器与多个设备的至少子集的时钟输入端子耦合，

其中多个设备的子集的可变延迟电路被设置为补偿由于时钟发生器与设备子集之间的不同的耦合长度而导致的延迟变化。

根据另一实施例，提供了一种方法，其包括：

断开除了待校准的发射路径和/或接收路径之外的发射路径和/或接收路径，

基于经由可变延迟提供的参考信号来执行校准测量，以及

对于多个待校准的发射和/或接收路径重复校准。

根据另一实施例，提供了一种方法，其包括：