Patent DE-102011088045-B4 (DE)
Title: Phased-Array-Antenne und Phasenkalibrierungsverfahren
Inventor: OOKAWA KUNIHIKO
IPC: H01Q3/26
Filed: 2011-12-08
Granted: 2023-10-05
Abstract: Phased-Array-Antenne (1) mit:- einem Oszillator (10), der Funkwellen erzeugt;- mehreren Antennenelementen (20), die Funkwellen abstrahlen;- mehreren Phasenschiebern (40), die jeweils mit den mehreren Antennenelementen (20) verbunden sind und Phasen von Funkwellen ändern, die von den mehreren Antennenelementen (20) abgestrahlt werden;- einem Verteiler (50), der vom Oszillator (10) erzeugte Funkwellen über die mehreren Phasenschieber (40) jeweils auf die mehreren Antennenelemente (20) verteilt;- einer Empfangseinheit (60), die Funkwellen empfängt, die von den mehreren Antennenelementen (20) abgestrahlt werden; und- einem Steuerprozessor (70), der- einen ersten Kalibrierungsprozess ausführt, um Phasen von Phasenschiebern zu kalibrieren, die mit einem Paar von Antennenelementen verbunden sind, das von den mehreren Antennenelementen (20) gewählt wird und an einem Paar von Positionen symmetrisch zu einer Mittelachse eines durch die Phased-Array-Antenne (1) gebildeten Arrays angeordnet ist, und- einen zweiten Kalibrierungsprozess ausführt, um Phasen von Phasenschiebern, die mit einem Paar von Zielantennenelementen (22, 23) verbunden sind, bezüglich einer Phase des Phasenschiebers zu kalibrieren, der mit einem Referenzantennenelement (21) verbunden ist, das an einem Mittelabschnitt des Arrays angeordnet ist, wobei das Paar von Zielantennenelementen (22, 23) an einem Paar von Positionen angeordnet ist, das symmetrisch zur Mittelachse des Arrays liegt, wobei- der Steuerprozessor (70) den zweiten Kalibrierungsprozess ausführt, um- von den mehreren Antennenelementen (20) ein Referenzantennenelement (21), das an einer Position auf der Mittelachse des Arrays angeordnet ist, und ein Paar von Zielantennenelementen (22, 23), das von den mehreren Antennenelementen (20) gewählt wird und an Positionen symmetrisch zur Mittelachse des Arrays angeordnet ist, zu wählen, um es den vom Oszillator (10) erzeugten Funkwellen zu ermöglichen, über den Verteiler (50) für das Referenzantennenelement (21) und das Paar von Zielantennenelementen (22, 23) bereitgestellt zu werden;- ein Richtcharakteristikmuster zu erhalten, das durch das Referenzantennenelement (21) und das Paar von Zielantennenelementen (22, 23) gebildet wird, aus einer Verteilung in einer Empfangsleistung von Funkwellen, die an der Empfangseinheit (60) empfangen werden, entlang einer horizontalen Richtung bezüglich einer Arrayrichtung der mehreren Antennenelemente (20), wenn eine Phase des Phasenschiebers, der mit dem Referenzantennenelement (21) verbunden ist, fest ist und Phasen der Phasenschieber, die mit dem Paar von Zielantennenelementen (22, 23) verbunden sind, geändert werden;- aus dem erhaltenen Richtcharakteristikmuster eine Phase der mit dem Paar von Zielantennenelementen (22, 23) verbundenen Phasenschieber zu extrahieren, bei der ein Pegel von Nebenkeulen, der in dem erhaltenen Richtcharakteristikmuster auftritt, einen vorbestimmten Wert annimmt; und- die erhaltene Phase auf einen Phasenwert für die Phasen der Phasenschieber zu setzen, die mit dem Paar von Zielantennenelementen (22, 23) verbunden sind, bezüglich der Phase des Phasenschiebers, der mit dem Referenzantennenelement (21) verbunden ist.