[发明专利]数字控制移相器和方法

说明书

提供了一种用于天线的数字控制移相器(14)。移相器(14)包括耦合器(20)以及耦合到所述耦合器的相对端的第一数字可调谐电容电路系统和第二数字可调谐电容电路系统(32)，该耦合器(20)在输入端口与输出端口(16，18)之间延伸。第一数字可调谐电容电路系统和第二数字可调谐电容电路系统(32)中的每一个包括数字可调谐电容(34)。移相器(14)还包括控制电路系统(42)，该控制电路系统(42)包括至少一个处理器和至少一个存储器，该至少一个存储器包括计算机程序代码。至少一个存储器和计算机程序代码被配置为在由至少一个处理器执行时使控制电路系统改变第一数字可调谐电容电路系统和第二数字可调谐电容电路系统中的至少一个数字可调谐电容电路系统的数字可调谐电容的电容，以便修改由移相器提供的相移。还提供了用于控制由移相器提供的相移的控制电路系统和方法。

技术领域

示例实施例总体上涉及一种数字控制移相器、控制电路系统和相关联的方法，并且更具体地涉及一种用于允许对由移相器提供的相移进行选择性修改的数字控制移相器、控制电路系统和相关联的方法。

背景技术

为了改变辐射方向图案的主瓣的方向，在很多应用中采用天线的波束控制。例如，采用波束控制的天线由无线电系统利用，该无线电系统包括部署在移动电话应用中的那些系统，诸如支持基站与其他网络设备和用户设备之间的通信的天线。在这方面，在无线电系统中支持射频(RF)通信的天线可以是包括多个天线元件的相控阵天线。驱动各种天线元件的RF信号的相对相位可以被控制以便有效地操纵相控阵天线的辐射方向图案的主波束的方向。

为了操纵天线，天线可以包括移相器或与移相器相关联。对于相控阵天线，该天线包括多个移相器，其中一个移相器与每个天线元件相关联。天线的性能取决于操纵主瓣的精度，诸如移相器操纵相应天线元件的精度。在这方面，相控阵天线的辐射图案的质量是相控阵天线的单独天线元件的精确定相的结果。

要由移相器提供的相移可以基于要根据其制造天线的规定和预期的天线性能来预定义。但是，在天线的各种组件的制造期间的变化(包括金属迹线的厚度、印刷电路板的厚度、和/或构成天线的材料的质量和成分的变化、天线的各种组件的大小等)可能会导致天线的性能至少与预期的天线性能稍微偏离。这样，可以校准移相器以便提供预定义的相移，以便即使天线的制造可能已经稍微偏离规定，天线也可以继续提供期望的波束控制。移相器的校准可以在天线的制造期间或之后立即执行，或者在天线的初始安装期间中执行。

移相器的校准可能需要对天线进行广泛的测试，因此可能很耗时。对于具有多个天线元件和多个移相器的相控阵天线，其中一个移相器与每个天线元件相关联，由于每个移相器必须单独地校准，因此校准过程可能会更广泛。对于双极化天线，天线阵列的移相器校准所需要的时间进一步增加，在双极化天线中每个天线元件与两个移相器相关联，每个极化一个移相器。这样，确保天线按预期执行所需要的天线阵列移相器的校准可能比期望的耗时更多。

发明内容

根据示例实施例，提供了一种数字控制移相器、控制电路系统和方法，以便促进移相器的校准。在这方面，示例实施例的数字控制移相器、控制电路系统和方法允许控制或修改由移相器提供的相移，使得能够以期望的方式来对天线进行波束控制。然而，示例实施例的数字控制移相器、控制电路系统和方法以自动且高效的方式执行校准，其中校准过程由至少一个存储器存储并且由与移相器交互的控制电路系统的至少一个处理器执行的计算机程序代码的执行来驱动。因此，即使在天线包括多个天线元件和对应的多个移相器的情况下，也可以以高效且可靠的方式单独校准多个移相器，使得适应制造过程中的变化，同时改善天线提供的最终性能和波束控制。