波束成形系統(tǒng)的相位測量
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圖6 具有發(fā)射路徑相位檢測功能的4天線波束成形系統(tǒng)
下變頻處理要求一個全功能接收機(jī)子系統(tǒng)，但接收路徑的最大增益不需要像正常接收機(jī)那樣高。這種解決方案會增加成本，但波束成形帶來的利益更大。
通過集成降低成本
提高集成度可以在保有波束成形好處的同時，降低圖6實(shí)現(xiàn)方案的成本。集成可分為多個級別。例如，整個接收機(jī)子系統(tǒng)或發(fā)射機(jī)子系統(tǒng)可以使用一個IC以降低成本。進(jìn)一步的集成，例如將多個發(fā)射機(jī)和接收機(jī)集成到單個IC中，可以在保持波束成形功能的同時實(shí)現(xiàn)最低成本解決方案。
對于時分雙工(TDD)系統(tǒng)，將接收機(jī)和發(fā)射機(jī)集成到同一IC封裝中還能提供其它好處。這種情況下，接收機(jī)和發(fā)射機(jī)并非同時使用，因此在發(fā)送子幀期間，可以讓接收機(jī)執(zhí)行其它任務(wù)，例如測量發(fā)射機(jī)輸出的相位。圖7所示就是這種架構(gòu)。圖中顯示的是發(fā)送子幀期間的情況。標(biāo)為“Tx Monitor”的模塊是被改派用場的接收機(jī)，用于在發(fā)送子幀期間測量耦合器的功率并提供I/Q數(shù)據(jù)輸出。對于接收子幀，接收機(jī)電路斷開Tx Monitor輸入，作為正常接收機(jī)工作。
第一個2x2收發(fā)器的發(fā)射和監(jiān)控路徑使用內(nèi)部LO。第二個2x2收發(fā)器的發(fā)射和監(jiān)控路徑使用不同的LO。LO的頻率相同，但可能存在相位差，而且每次收發(fā)器上電時，該相位差可能發(fā)生變化。
圖7中，Tx Monitor 2的輸出相位等于ΦAnt1（從發(fā)射路徑中的LO 1到耦合器的延遲）加上ΦTxMon2（Tx Monitor路徑返回LO 1的延遲）。圖中將它表示為Φ(det)。如果兩條粗線路徑匹配，則Tx Monitor 3的輸出 = Φ(det) + ΦAnt2 + ΦLO 2 - ΦLO 1。從該值中減去Φ(det)便得到Ant1與Ant2之間的相位差。其它天線路徑的相位差可以類似方式求得。
圖7 集成波束成形系統(tǒng)
總結(jié)
波束成形是提高覆蓋范圍，同時減小對其它小區(qū)干擾的實(shí)用方法。在波束成形中，至關(guān)重要的是系統(tǒng)必須能夠測量各信號與其相關(guān)天線的相對相位。接收機(jī)子系統(tǒng)可以執(zhí)行這種功能，但集成器件能夠在保有波束成形好處的同時，顯著降低成本。ADI公司的AD9356或AD9357 2x2收發(fā)器在同一芯片上集成兩個接收機(jī)、兩個發(fā)射監(jiān)控器和兩個發(fā)射機(jī)，還能夠進(jìn)一步降低成本。本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/194984.htm
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