(57)【要約】  本発明はアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置を開示し、前記装置は、誘電体板、カップリング校正ネットワーク、アンテナアレイ、第１無線周波数コネクタ、及び１つの第２無線周波数コネクタを含み、前記カップリング校正ネットワークは前記誘電体板の片面に設置され、前記アンテナアレイは前記誘電体板の他の一面に設置され、前記誘電体板にスルーホールが設けられ、前記アンテナアレイが前記カップリング校正ネットワークとスルーホールを介して接続し、前記誘電体板の中間層は、グランド層と金属反射板との両方として機能し、前記第１無線周波数コネクタ及び第２無線周波数コネクタは、前記誘電体板に配置され、前記カップリング校正ネットワークにそれぞれ接続される。また本発明は、アンテナアレイのカップリング校正ネットワークのための校正方法、記憶媒体をさらに開示する。【選択図】図３
2017539138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置であって、誘電体板、カップリング校正ネットワーク、アンテナアレイ、第１無線周波数コネクタ、及び１つの第２無線周波数コネクタを含み、
前記カップリング校正ネットワークは前記誘電体板の片面に設置され、前記アンテナアレイは前記誘電体板の他の一面に設置され、前記誘電体板にスルーホールが設けられ、前記アンテナアレイが前記カップリング校正ネットワークとスルーホールを介して接続し、前記誘電体板の中間層は、グランド層と金属反射板との両方として機能し、前記第１無線周波数コネクタ及び第２無線周波数コネクタは、前記誘電体板に配置され、前記カップリング校正ネットワークにそれぞれ接続された、
前記アンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置。
【請求項２】
前記カップリング校正ネットワークは、スプリッタ／コンバイナ及びＭ個のマイクロストリップの指向性カプラを含み、前記アンテナアレイは、Ｍ個のアンテナアレイ素子を含み、前記第１無線周波数コネクタはＭ個であり、前記第２無線周波数コネクタは１個であり、Ｍが２以上の整数であり、
前記アンテナアレイ素子の各々は、並列給電の後にスルーホールを介して前記カップリング校正ネットワークの上の対応するマイクロストリップの指向性カプラに接続され、
前記第１無線周波数コネクタの各々は１個の前記マイクロストリップの指向性カプラに接続され、前記スプリッタ／コンバイナの合成ポートは前記第２無線周波数コネクタに接続された、
請求項１に記載のアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置。
【請求項３】
前記Ｍ個の第１無線周波数コネクタ及び前記第２無線周波数コネクタは、前記誘電体板の内部に配置された、
請求項２に記載のアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置。
【請求項４】
前記マイクロストリップの指向性カプラの各々は、２個のマイクロストリップを含み、その中の１つのマイクロストリップの一端は、スルーホールを介して対応するアンテナアレイ素子に接続され、他の一端は、前記第１無線周波数コネクタに接続された、
請求項２に記載のアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置。
【請求項５】
前記Ｍ個のアンテナアレイ素子は、直線で、リング形で、又はその他の不規則な形状で配列された、
請求項２に記載のアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置。
【請求項６】
前記Ｍ個のアンテナアレイ素子は、等間隔で、又は不等間隔で配列された、
請求項２に記載のアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置。
【請求項７】
前記Ｍ個のアンテナアレイ素子は、指向性方式、単偏波方式、又は二重偏波方式である、
請求項２に記載のアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置。
【請求項８】
前記アンテナアレイの隣接する２つのアンテナアレイ素子列毎の間に、１つの縦向きの金属仕切板が設置され、及び／又は、
前記アンテナアレイの隣接する２つのアンテナアレイ素子列毎の間に、１つの横向きの金属仕切板が設置され、及び／又は、
前記アンテナアレイの周りに、金属側板が設置された、
請求項２に記載のアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置。
【請求項９】
前記スプリッタ／コンバイナの数は、分割パスの数及びアンテナアレイ素子の数によって確定された、
請求項２に記載のアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置。
【請求項１０】
前記誘電体板は、プリント回路基板（ＰＣＢ）である、
請求項１に記載のアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置。
【請求項１１】
アンテナアレイのカップリング校正ネットワークのための校正方法であって、
アンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置によって実施され、前記アンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置は、誘電体板、カップリング校正ネットワーク、アンテナアレイ、第１無線周波数コネクタ、及び１つの第２無線周波数コネクタを含み、前記カップリング校正ネットワークは前記誘電体板の片面に設置され、前記アンテナアレイは前記誘電体板の他の一面に設置され、前記誘電体板にスルーホールが設けられ、前記アンテナアレイが前記カップリング校正ネットワークとスルーホールを介して接続し、前記誘電体板の中間層は、グランド層と金属反射板との両方として機能し、前記第１無線周波数コネクタ及び第２無線周波数コネクタは、前記誘電体板に配置され、前記カップリング校正ネットワークにそれぞれ接続され、
基地局システムの送信チャネルからの無線周波数信号は、前記第１無線周波数コネクタを介してそれぞれ入力され、前記カップリング校正ネットワークのカップリング効果の後に１つのパスの校正信号に合成されてから、該校正信号が、前記第２無線周波数コネクタを介して基地局システムの校正リンクに出力される、
前記アンテナアレイのカップリング校正ネットワークのための校正方法。
【請求項１２】
アンテナアレイのカップリング校正ネットワークのための校正方法であって、
アンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置によって実施され、前記アンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置は、誘電体板、カップリング校正ネットワーク、アンテナアレイ、第１無線周波数コネクタ、及び１つの第２無線周波数コネクタを含み、前記カップリング校正ネットワークは前記誘電体板の片面に設置され、前記アンテナアレイは前記誘電体板の他の一面に設置され、前記誘電体板にスルーホールが設けられ、前記アンテナアレイが前記カップリング校正ネットワークとスルーホールを介して接続し、前記誘電体板の中間層は、グランド層と金属反射板との両方として機能し、前記第１無線周波数コネクタ及び第２無線周波数コネクタは前記誘電体板に配置され、前記カップリング校正ネットワークにそれぞれ接続され、
基地局システムの校正リンクからの校正信号は、前記第２無線周波数コネクタによって入力され、前記カップリング校正ネットワークを経由して複数のパスの信号に分割されてカップリング効果の後に、前記第１無線周波数コネクタによって基地局システムの受信チャネルにそれぞれ出力される、
前記アンテナアレイのカップリング校正ネットワークのための校正方法。
【請求項１３】
コンピュータ記憶媒体であって、
請求項１１又は１２に記載のアンテナアレイのカップリング校正ネットワークのための校正方法を実行するためのコンピュータプログラムが記憶されている、
前記コンピュータ記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムのアンテナ技術に関し、特にアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置、校正方法及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在のセルラシステムにおいて、無線データレートに対するユーザの増え続けるニーズによって、限られている帯域幅が隣接セルに共用される。結果として生じるセル間の干渉は、データ伝送レートとサービス品質を制限する主な要因である。特にセル縁部のユーザが受けたセルの干渉が最も甚だしい。多くの無線サービスプロバイダがセル縁部のユーザへのサービスの品質の改善を努めている。その中、セル縁部のユーザのサービス性能劣化を減軽するために、マルチアンテナ技術に提供されているより高い自由度を使用することは、最も潜在力がある解決方向である。また、従来の４アンテナ、８アンテナというハイパワーの基地局システムは、基地局システムのトランシーバのリンクモジュールに関する設計難度が高い。例えば１６アンテナ、６４アンテナのようなもっと大きな規模のアンテナにハイパワーを平均的に割り当てると、単一のアンテナのパワーを大幅に低減する可能性があり、基地局システムのトランシーバのリンクに関する設計難度が大幅に減少されることができる。そのため、大規模のスマートアンテナ通信が発展傾向になり、カップリング校正ネットワークは大規模のスマートアンテナの重要な部品として、それの実現は、大規模のスマートアンテナのビームフォーミング効果に直接に影響を与えるだけではなく，間接的に基地局システムのモジュールのアーキテクチャ設計にも影響を及ぼす。
【０００３】
図１に示すように、中国実用新案公告第２７５５８７１号明細書において、リニア配置されたスマートアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置が提供されていて、Ｎ個のアンテナアレイ素子、Ｎ個のカプラ及び複数個のパワーディバイダ／コンバイナ（Ｎ≧２）を含む。Ｎ個のアンテナアレイ素子（１１）が直線で配列されてリニアのアンテナアレイを形成する。カプラがマイクロストリップの指向性カプラであり、近距離の２つの平行の金属マイクロストリップによって構成される。Ｎ個のマイクロストリップの指向性カプラ及び複数個のパワーディバイダ／コンバイナが１つのカップリング校正ネットワークの回路基板（１２）上に製造される。該回路基板がリニアのアンテナアレイの放射方向の後方に設置される。カップリング校正ネットワークの回路基板上において、Ｎ個のマイクロストリップの指向性カプラがＮ個のアンテナアレイ素子と１対１で対応的に分布される。１つの金属反射板（１３）が、カップリング校正ネットワークの回路基板の裏面に設置され、リニアのアンテナアレイが指向性のカバーを実現するようにさせる。それ以外、該装置はさらに、カップリング校正ネットワークとアンテナアレイ素子のための無線周波数コネクタ１４、８個のアンテナアレイの入力／出力コネクタ１５、及び１個の校正ポートの入力／出力コネクタ１６を含む。該明細書のアンテナアレイ、カップリング校正ネットワーク、反射板がそれぞれ単一のプレートであり、同一の誘電体板上に集積されていないので、基地局システムの集積化にとって不利である。アンテナアレイの入力／出力コネクタ及び校正ポートの入力／出力コネクタが基地局システムと接続するのは、カップリング校正ネットワーク縁部から無線周波数コネクタを引き出して接続し、又は直接にケーブルを溶接して接続するため、大規模のアンテナアレイである場合、必ず無線周波数コネクタ又は溶接するケーブルの数を増やす必要があり、そのため、乱雑に見え、基地局システムの小型化及び製造に不利である。
【０００４】
図２に示すように、中国特許出願公開第１０３７４６１９３号明細書において、スマートアンテナ及びその校正装置が開示されていて、反射板（２１）、振動子（２２）、エンドカバー（２３）、及び反射板（２１）をエンドカバー（２３）に接続する取付板（２４）を含む。スマートアンテナはさらに校正装置を含む。校正装置は、誘電体板（２５）、複数のコネクタ（２６）及び校正ネットワーク（２７）を含む。校正ネットワーク（２７）は、誘電体板の表面に印刷され、複数のパワーディバイダによって形成されている電力分配ネットワーク及び複数の指向性カプラを含む。電力分配ネットワークのいずれか１つの分割ポートが１つの指向性カプラと接続している。コネクタの内側コアが電力分配ネットワークの合成ポート、又は指向性カプラの信号入力ポートと接続していて、また１つのコネクタが１つのポートに対応する。校正装置は取付板の片面に固定される。取付板（２４）に少なくとも１つの折れ曲がり帯板（２４１）が設けられ、折れ曲がり帯板（２４１）が校正装置を貫通して反射板（２１）上に固定されている。該明細書の振動子と校正ネットワークとの間が溶接ケーブル（２８）を介して接続していて、大規模のアンテナアレイである場合、ケーブルの数が多く、製造に不利である。振動子と校正ネットワークとの間は垂直なデバイス関係であり、組み立てる時に１つの折れ曲がり帯板（２４１）によって装置を固定する必要があり、後続の製造に不利であり、システム集積度が高くない。
【０００５】
したがって、アンテナのサイズを小さくし、基地局システムの集積化と小型化の性能を向上させ、大規模の製造を容易にさせ、システムの信頼性を高めるために、新しい技術案を提案する必要がある。
【発明の概要】
【０００６】
現在の技術問題を解決するために、本発明の実施例は主にアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置、校正方法及び記憶媒体を提供する。
【０００７】
本発明の実施例の技術案は、下記のように実現される。
【０００８】
本発明の実施例は、アンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置を提供し、前記装置は、誘電体板、カップリング校正ネットワーク、アンテナアレイ、第１無線周波数コネクタ、及び１つの第２無線周波数コネクタを含み、前記カップリング校正ネットワークは前記誘電体板の片面に設置され、前記アンテナアレイは前記誘電体板の他の一面に設置され、前記誘電体板にスルーホールが設けられ、前記アンテナアレイが前記カップリング校正ネットワークとスルーホールを介して接続し、前記誘電体板の中間層は、グランド層と金属反射板との両方として機能し、前記第１無線周波数コネクタ及び第２無線周波数コネクタは、前記誘電体板に配置され、前記カップリング校正ネットワークにそれぞれ接続される。
【０００９】
本発明の実施例はさらに、アンテナアレイのカップリング校正ネットワークのための校正方法を提供し、前記方法は、アンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置によって実施され、前記装置は、誘電体板、カップリング校正ネットワーク、アンテナアレイ、第１無線周波数コネクタ、及び１つの第２無線周波数コネクタを含み、前記カップリング校正ネットワークは前記誘電体板の片面に設置され、前記アンテナアレイは前記誘電体板の他の一面に設置され、前記誘電体板にスルーホールが設けられ、前記アンテナアレイが前記カップリング校正ネットワークとスルーホールを介して接続し、前記誘電体板の中間層は、グランド層と金属反射板との両方として機能し、前記第１無線周波数コネクタ及び第２無線周波数コネクタは、前記誘電体板に配置され、前記カップリング校正ネットワークにそれぞれ接続され、基地局システムの送信チャネルからの無線周波数信号は、前記第１無線周波数コネクタを介してそれぞれ入力され、前記カップリング校正ネットワークのカップリング効果の後に１つのパスの校正信号に合成されてから、該校正信号が、前記第２無線周波数コネクタを介して基地局システムの校正リンクに出力される。
【００１０】
本発明の実施例はさらに、アンテナアレイのカップリング校正ネットワークのための校正方法を提供し、前記方法は、アンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置によって実施され、前記装置は、誘電体板、カップリング校正ネットワーク、アンテナアレイ、第１無線周波数コネクタ、及び１つの第２無線周波数コネクタを含み、前記カップリング校正ネットワークは前記誘電体板の片面に設置され、前記アンテナアレイは前記誘電体板の他の一面に設置され、前記誘電体板にスルーホールが設けられ、前記アンテナアレイが前記カップリング校正ネットワークとスルーホールを介して接続し、前記誘電体板の中間層は、グランド層と金属反射板との両方として機能し、前記第１無線周波数コネクタ及び第２無線周波数コネクタは、前記誘電体板に配置され、前記カップリング校正ネットワークにそれぞれ接続され、基地局システムの校正リンクからの校正信号が、前記第２無線周波数コネクタによって入力され、前記カップリング校正ネットワークを経由して複数のパスの信号に分割されてカップリング効果の後に、前記第１無線周波数コネクタによって基地局システムの受信チャネルにそれぞれ出力される。
【００１１】
本発明の実施例はさらに、コンピュータ記憶媒体を提供し、上記のアンテナアレイのカップリング校正ネットワークのための校正方法を実行するためのコンピュータプログラムが記憶されている。
【００１２】
本発明の実施例において、アンテナアレイ、カップリング校正ネットワーク、金属反射板はすべて同一の誘電体板に集積され、またアンテナアレイ素子はスルーホールを介してカップリング校正ネットワークに接続されることによって、信頼性を高め、大量の無線周波数ケーブルの使用を避け、アンテナのサイズを小さくし、基地局システムの集積化および小型化の性能を向上させ、大規模のスマートアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置の実現に有利であり、製造のデバッグや大規模製造に有利であり、さらに無線通信システムの普及と発展に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】先行技術によるリニア配置されたスマートアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置の構成を示す図である。
【図２】先行技術によるスマートアンテナ及びその校正装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例におけるＭ＝１６アレイ素子のアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置の立体構造の側面図である。
【図４】本発明の実施例におけるＭ＝１６二重偏波アレイ素子のアンテナアレイの一例の上面図である。
【図５】本発明の実施例におけるＭ＝１６二重偏波アレイ素子のアンテナアレイのもう一例の上面図である。
【図６】本発明の実施例におけるＭ＝１６アレイ素子のカップリング校正ネットワークの構成を示す図である。
【図７】本発明の実施例におけるカップリング校正ネットワークの任意の１つのカップリングユニットの構成構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の技術案及び利点をより明確にするため、以下で例を挙げて図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。
【００１５】
図３は、本発明の実施例におけるＭ＝１６アレイ素子のアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置の立体構造の側面図である。ここで、該アンテナアレイのカップリング校正ネットワークは、誘電体板３１、カップリング校正ネットワーク３２、アンテナアレイ、１６個の第１無線周波数コネクタ３６、及び１つの第２無線周波数コネクタ３７を含む。ここで、アンテナアレイとカップリング校正ネットワーク３２は、誘電体板３１の表面と裏面という両面にそれぞれ設置され、誘電体板３１の中間層は、グランド層及び金属反射板３４との両方として機能し、誘電体板３１にスルーホール３８が設けられ、アンテナアレイはスルーホール３８を介してカップリング校正ネットワーク３２に接続される。
【００１６】
実際応用の場合、誘電体板３１はプリント回路基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）であり、片面にはアンテナアレイが設置され、他の一面にはカップリング校正ネットワーク３２が印刷される。前記誘電体板３１の中間層は、カップリング校正ネットワーク３２およびアンテナアレイのグランド層として機能し、同時にアンテナアレイの金属反射板３４としても機能して、アンテナアレイの指向性放射（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ）を強化させる。
【００１７】
該アンテナアレイは、信号を受信又は送信する１６個のアンテナアレイ素子３３を配列して構成する。前記１６個のアンテナアレイ素子３３は、直線で配列してもよく、リング形で配列してもよく、又はその他の不規則な形状で配列してもよく、及び／又は、１６個のアンテナアレイ素子３３はさらに、等間隔で、又は不等間隔で配列してもよく、及び／又は、１６個のアンテナアレイ素子３３はさらに、指向性方式（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎａｌ  ｍａｎｎｅｒ）、単偏波方式（ｓｉｎｇｌｅ−ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎａｌ  ｍａｎｎｅｒ）又は二重偏波方式（ｄｕａｌ−ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎａｌ  ｍａｎｎｅｒ）であってもよく、及び／又は、１６個のアンテナアレイ素子３３の指向性方式は任意角度、例えば３０°、６０°などであってもよく、及び／又は、１６個のアンテナアレイ素子３３の二重偏波方式は、水平垂直偏波又は±４５°偏波を採用してもよい。
【００１８】
カップリング校正ネットワーク３２は、マイクロストリップの指向性カプラ及びスプリッタ／コンバイナを含み、マイクロストリップの指向性カプラの数がアンテナアレイ素子の数と同じであり、また１対１で対応される。アンテナアレイ素子３３の各々は、マイクロストリップライン３５などの形式で並列給電の後に、スルーホール３８を介してカップリング校正ネットワーク３２上の対応するマイクロストリップの指向性カプラに接続される。これによって、アンテナアレイとカップリング校正ネットワークが同一の誘電体板に設置されることが可能であり、さらに製造に不利であるケーブル溶接方式の使用を避けることが可能である。
【００１９】
上記装置の下り校正動作リンクのフローは下記の通りである。基地局システムの送信チャネルの１６個のパス（ｓｉｘｔｅｅｎ  ｐａｔｈ）の無線周波数信号は、１６個の第１無線周波数コネクタ３６によってそれぞれ入力され、カップリング校正ネットワーク３２でのカップリングを経由して、「等差（ｅｑｕａｌ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）損失、等位相シフト」という方式で１つのパスの校正信号に合成されてから、第２無線周波数コネクタ３７を介して基地局システムの校正リンクに出力されて校正される。
【００２０】
上記の装置の上り校正動作リンクのフローは下記の通りである。基地局システムの構成リンクからの校正信号は、前記第２無線周波数コネクタ３７によって入力され、カップリング校正ネットワーク３２によって「等差損失、等位相シフト」という方式で１６個のパスの信号に分割されてカップリング効果（ｃｏｕｐｌｉｎｇ  ｅｆｆｅｃｔ）の後に、前記１６個の第１無線周波数コネクタ３６によって基地局システムの受信チャネルにそれぞれ出力される。
【００２１】
前記１６個の第１無線周波数コネクタ３６及び第２無線周波数コネクタ３７は、誘電体板３１の内部に配置され、縁部の延出区域ではないため、構造の小型化及び集積化に有利であり、その他の任意の類似機能の信頼可能な接続方式がいずれも使用されることが可能であり、ここでは詳細な説明を省略する。第１無線周波数コネクタ３６は、無線周波数信号を入力又は出力するように構成され、第２無線周波数コネクタ３７は、校正信号を入力又は出力するように構成され、基地局システムとの接続が容易にするために、ブラインドプラッギング（Ｂｌｉｎｄ  ｐｌｕｇｇｉｎｇ）、径方向の、軸方向の浮動特性を有する無線周波数コネクタをそれぞれ採用してもよい。
【００２２】
図４は、アンテナアレイの一例の配置を示す図であり、Ｍ＝１６二重偏波アレイ素子のアンテナアレイの上面図である。ここで、４個のアンテナアレイ素子列４１、４２、４３、４４については、各アンテナアレイ素子列は、いずれも４個の二重偏波振動子によって形成されているアンテナアレイ素子３３を含み、各アンテナアレイ素子列の各々のアンテナアレイ素子３３の各々は、垂直方向又は水平方向に対して＋４５°と−４５°の偏波方向を有し、信号の送信と受信をするように構成される。各アンテナアレイ素子列の上下の隣接する２つのアンテナアレイ素子３３は、ペアをなしてマイクロストリップライン３５などの構造を採用して並列給電を行い、スルーホール３８を介してマイクロストリップの指向性カプラに接続される。ここで、各々のアンテナアレイ素子は、平行で、等間隔で分布して配列してもよく、交錯で、不等間隔で分布して配列しても、又はこれらの幾つかの方式での組み合わせで分布して配列してもよい。アンテナアレイ素子３３は金属振動子であってもよく、マイクロストリップ構造又はパッチ構造であってもよく、アンテナアレイ素子３３は、二重偏波方式であってもよく、単偏波方式であってもよい。
【００２３】
性能の最適化の目的により、アレイ素子の間の分離を強化するために、図５に示すように、隣接する２つのアンテナアレイ素子列４１と４２、４２と４３、及び４３と４４の間に縦の方向で長手方向の金属仕切板５１、５２、５３をそれぞれ設置してもよく、金属仕切板５１、５２、５３と金属反射板３４との間は、導通接続や容量結合の接続が採用される。性能をさらに最適化するために、アンテナアレイ素子を単位として、周りに全て仕切板を設置することもできる。すなわち、金属仕切板５１、５２、５３と垂直に直交する金属仕切板５４、５５、５６を増加してもよく、同時にアンテナアレイ素子の周りに金属側板５７、５８、５９、６０を増加してもよい。金属仕切板及び周りの側板の追加方式は図５に示されている方式に限定せず、前記金属仕切板は単独的に設計してもよく、アンテナカバー構造に集積して、アンテナカバーの強度を増大させ、アンテナシステムの安定性を向上させることもできる。各アンテナアレイ素子に独立なスペースを有するように、アンテナアレイ素子の上方に小さいカバープレートなどを追加する他の方式を採用することもでき、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２４】
図６は、本発明の実施例におけるＭ＝１６アレイ素子のカップリング校正ネットワークの上面図である。カップリング校正ネットワークは、１６個の完全同一のマイクロストリップの指向性カプラ６１、１５個の１：２のパワースプリッタ／コンバイナ６２、１６個の第１無線周波数コネクタ３６、及び１個の校正信号の入力／出力ための第２無線周波数コネクタ３７を含む。ここで、隣接する２つのマイクロストリップの指向性カプラ６１毎は、１個の１：２のパワースプリッタ／コンバイナ６２を介して接続され、各マイクロストリップの指向性カプラ６１の一端は、１個の第１無線周波数コネクタ３６に接続され、他の一端は、１個の１：２のパワースプリッタ／コンバイナ６２を介して隣接するマイクロストリップの指向性カプラに接続され、１：２のパワースプリッタ／コンバイナ６２の各々の２つの分割ポートは、それぞれ２個のマイクロストリップの指向性カプラ６１に接続され、１５個の１：２のパワースプリッタ／コンバイナの合成ポートは接続されてから第２無線周波数コネクタ３７に接続される。
【００２５】
１６個のマイクロストリップの指向性カプラの数とアンテナアレイ素子の数が一致し、２つの大体相同の金属並行マイクロストリップラインを採用するため、非常に良い製品の性能一致性を有する。１６個のマイクロストリップの指向性カプラ６１は、カップリング校正ネットワークの回路基板で１６個のアンテナアレイ素子と１対１に分布され、各マイクロストリップの指向性カプラは、１個の第１無線周波数コネクタに接続されて、基地局システムの無線周波数トランシーバとの通信に有利である。前記１６個のマイクロストリップの指向性カプラが完全に同一であり、製造及びデバッグに有利である。前記１６個のマイクロストリップの指向性カプラと、対応するアンテナアレイ素子との間の電気的な接続は、スルーホール方式を採用し、性能において、マイクロストリップの指向性カプラからアンテナア振動子への信号の振幅と位相の一致性をさらに良く確保するとともに、構造においても集積が簡潔になり、信頼性が高くて製造が容易である。
【００２６】
パワースプリッタ／コンバイナ６２の数は、分割／合成の数によって限られ、図６の実施例は１：２のパワースプリッタ／コンバイナを採用するため、１６個のパスの信号の分割／合成を完成するために、１５個のパワースプリッタ／コンバイナ６２が必要であり、最終的に１つのパスの信号に合成されて第２無線周波数コネクタ３７に送る。１：４のパワースプリッタ／コンバイナを採用した場合、１６個のアンテナアレイ素子及び１６個のマイクロストリップの指向性カプラを設置してから、１６個のパスの信号の分割／合成を完成するために、５個だけの１：４のパワースプリッタ／コンバイナが必要とされる。
【００２７】
図７は、本発明の実施例におけるカップリング校正ネットワークの任意の１つのカップリングユニットを示す図であり、１個のカップリングユニットは、２個のマイクロストリップの指向性カプラ６１と、１個の１：２のパワースプリッタ／コンバイナとを含む。具体的に、各マイクロストリップの指向性カプラ６１は、２個のマイクロストリップを含み、１個のマイクロストリップ７１の一端は、スルーホール３８を介して、対応的に１個のアンテナアレイ素子３３に接続され、他の一端は、基地局システムに対応する無線周波数トランシーバの無線周波数入力端に接続され、即ち第１無線周波数コネクタ３６に接続される。もう一個のマイクロストリップ７２の一端は、５０Ω整合負荷７４に接続され（接地されていてもよい）、他の一端は１：２のパワースプリッタ／コンバイナ６２の分割ポートに接続される。図７の７３は、パワースプリッタ／コンバイナ６２の絶縁抵抗である。
【００２８】
上記の実施例は、１６アレイ素子のアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置であり、同様な原理に基づいて、３２、６４、１２８などのさらに大きい規模のアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置を設計することも可能である。本発明の実施例は特に大規模のアンテナアレイに適用される。
【００２９】
基地局の無線送信システムの校正に対して、本発明の実施例は、アンテナアレイのカップリング校正ネットワークのための校正方法をさらに提供し、Ｍ（Ｍが２以上の整数であり、例えば１６であってもよい）アレイ素子のアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置によって実現される。該方法は、基地局システムの送信チャネルからのＭ個の無線周波数信号がＭ個の第１無線周波数コネクタによってそれぞれ入力され、カップリング校正ネットワークのカップリング効果の後に、１つのパスの校正信号に合成されてから、該校正信号が前記第２無線周波数コネクタによって、基地局システムの校正リンクに出力されることを含む。
【００３０】
基地局の無線受信システムの校正に対して、本発明の実施例は、アンテナアレイのカップリング校正ネットワークのための校正方法をさらに提供し、Ｍ（Ｍが２以上の整数であり、例えば１６であってもよい）アレイ素子のアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置によって実現される。該方法は、基地局システムの校正リンクからの校正信号が前記第２無線周波数コネクタによって入力され、カップリング校正ネットワークを経由して、Ｍ個のパスの信号に分割されてカップリング効果の後に、前記Ｍ個の第１無線周波数コネクタによって基地局システムの受信チャネルにそれぞれ出力されることを含む。
【００３１】
明らかに、当業者は、上記の本発明の各モジュール又は各ステップは、汎用計算装置を用いて実現することが可能であることを理解すべきである。これらは、単一の計算装置に集中されてよく、複数の計算装置からなるネットワーク上に配置されてもよい。選択肢として、それらは、コンピュータ装置での実行可能なプログラムを用いて実現されてもよい。それによって、それらは、記憶装置に記憶されて、コンピュータ装置によって実行されることが可能である。ある状況において、ここでの説明と異なる順序で、示された又は記述されたステップが実施されてもよく、又は、それらは、個々の集積回路モジュールにそれぞれ形成されてもよく、又はそれらの複数のモジュールとステップは、単一の集積回路モジュールに形成されて実現されてもよい。このように、本発明は、いずれかの特定のハードウェアとソフトウェアの結合組み合わせに限定されない。
【００３２】
それに応じて、本発明の実施例は、本発明の実施例の上記のアンテナアレイのカップリング校正ネットワークのための校正方法を実行するためのコンピュータプログラムを記憶している、コンピュータ記憶媒体をさらに提供する。
【００３３】
以上は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の保護の範囲を限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の各実施例によれば、アンテナアレイ、カップリング校正ネットワーク、金属反射板は全部同一の誘電体板に集積され、アンテナアレイ素子はスルーホール方式を用いてカップリング校正ネットワークに接続され、信頼性を高め、大量の無線周波数ケーブルの使用を避け、アンテナサイズを小さくすることができ、基地局システム集積化及び小型化の性能を向上させ、大規模のスマートアンテナアレイのカップリング校正ネットワーク装置の実現に有利であり、製造のデバッグや大規模製造に有利であり、無線通信システムの普及と発展にさらに適用される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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