本公开总体上涉及天线校准。更具体地，本公开涉及一种具有定向耦合器以使能瞬时校准的天线阵列系统。
背景技术：
1、在具有两个或更多个天线的天线系统中，传播路径中可能存在差异，这些差异影响通过这些天线发射和接收的信号的幅度和相位。这些差异可以通过确定校准偏移来解决，该校准偏移通常在天线系统已经被安装之前被确定。在已经安装了天线系统之后，环境因素可能引起天线之间的差异进一步改变。
技术实现思路
1、本文公开了一种具有接收器的天线阵列系统，该接收器具有多个接收链。相应的定向耦合器定位在所述多个接收链的每一个附近。控制器具有处理器和有形的非暂时性存储器，在该有形的非暂时性存储器上记录了用于校准方法的指令。选择多个接收链中的一个作为参考信道。控制器适于基于相应的导频信号对多个接收链执行校准，其包括获得相应的链相位值和相应的增益因子。在没有机械关闭或物理地断开对应的接收器天线的情况下执行校准。
2、相应的导频信号可以是连续波。每个对应的接收器天线可以是无源天线。信号可以源自远程发射器。选择相应的导频信号的导频带宽，使得相应的导频信号在接收器的接收带宽之内并且在远程发射器的发射带宽之外。
3、在一些实施例中，执行校准包括部分基于相应的链相位值来确定所述多个接收链的相应的估计信号，相应的链相位值是用预定的估计器获得的。所述多个接收链中的第 m个链在时间步长 t k处的相应估计信号被获得为：，并且其中 a m是第 m个链的信号幅度，f1是相应的导频信号的中心频率，是第 m个链的相位值， n是时间步长的数量，并且是时间步长 t k处的噪声函数。
4、在一些实施例中，执行校准包括用旋转矩阵对相应的估计信号进行去旋转，该旋转矩阵是参考信道的相位值和多个接收链的第 m个链的相位值的函数。第 m个链的旋转矩阵表示为：
5、。
6、本文公开了一种校准天线阵列系统的方法，该天线阵列系统具有带有多个接收链的接收器和带有处理器和有形的非暂时性存储器的控制器。该方法包括适配多个接收链以从对应的接收器天线接收信号。相应的定向耦合器定位在所述多个接收链的每一个附近。该方法包括通过相应的定向耦合器将相应的导频信号引入多个接收链，相应的导频信号被同时发射。经由控制器选择所述多个接收链中的一个作为参考信道。该方法包括经由控制器基于相应的导频信号对所述多个接收链执行校准，包括获得相应的链相位值和相应的增益因子。
7、本发明提供了以下技术方案：
8、1. 一种天线阵列系统，包括：
9、接收器，其具有适于从对应的接收器天线接收信号的多个接收链；
10、相应的定向耦合器，其定位在所述多个接收链中的每一个附近；
11、其中，所述多个接收链适于通过相应的定向耦合器接收相应的导频信号，所述相应的导频信号被同时发射；
12、控制器，其具有处理器和其上记录有指令的有形非暂时性存储器，所述控制器适于选择所述多个接收链中的一个作为参考信道；并且
13、其中，所述控制器适于基于相应的导频信号对所述多个接收链执行校准，包括获得相应的链相位值和相应的增益因子。
14、2. 根据技术方案1所述的天线阵列系统，其中，在没有机械关闭或物理地断开对应的接收器天线的情况下执行所述校准。
15、3. 根据技术方案1所述的天线阵列系统，其中，相应的导频信号是连续波。
16、4. 根据技术方案1所述的天线阵列系统，其中，每个对应的接收器天线是无源天线。
17、5. 根据技术方案1所述的天线阵列系统，其中，所述信号源自远程发射器
18、并且
19、其中选择所述相应的导频信号的导频带宽，使得所述相应的导频信号在所述接收器的接收带宽之内并且在所述远程发射器的发射带宽之外。
20、6. 根据技术方案1所述的天线阵列系统，其中，执行校准包括部分基于所述相应的链相位值来确定所述多个接收链的相应的估计信号，所述相应的链相位值是用预定的估计器获得的。
21、7. 根据技术方案6所述的天线阵列系统，其中，所述多个接收链中的第 m个链在时间步长 t k处的相应估计信号被获得为：；并且其中 a m是第 m个链的信号幅度，f1是相应的导频信号的中心频率，是第 m个链的相位值， n是时间步长的数量，并且是时间步长 t k处的噪声函数。
22、8. 根据技术方案7所述的天线阵列系统，其中，执行校准包括用旋转矩阵对相应的估计信号进行去旋转，所述旋转矩阵是参考信道的相位值和所述多个接收链的第 m个链的相位值的函数。
23、9. 根据技术方案8所述的天线阵列系统，其中，第 m个链的旋转矩阵表示为：。
24、10. 一种校准天线阵列系统的方法，所述天线阵列系统具有带有多个接收链的接收器和带有处理器和有形的非暂时性存储器的控制器，所述方法包括：
25、适配所述多个接收链以从对应的接收器天线接收信号；
26、将相应的定向耦合器定位在所述多个接收链的每一个附近；
27、通过相应的定向耦合器将相应的导频信号引入所述多个接收链，所述相应的导频信号被同时发射；
28、经由所述控制器选择所述多个接收链中的一个作为参考信道；以及
29、经由所述控制器基于所述相应的导频信号对所述多个接收链执行校准，包括获得相应的链相位值和相应的增益因子。
30、11. 根据技术方案10所述的方法，进一步包括：
31、在没有机械关闭或物理地断开所述的对应的接收器天线的情况下执行所述校准。
32、12. 根据技术方案10所述的方法，进一步包括：
33、选择相应的导频信号为连续波。
34、13. 根据技术方案10所述的方法，其中，每个对应的接收器天线是无源天线。
35、14. 根据技术方案10所述的方法，其中，所述信号源自远程发射器，并且还包括：
36、经由所述控制器选择所述相应的导频信号的导频带宽，使得所述相应的导频信号在所述接收器的接收带宽之内并且在所述远程发射器的发射带宽之外。
37、15. 根据技术方案10所述的方法，其中，执行校准包括：
38、部分基于所述相应的链相位值来确定所述多个接收链的相应的估计信号，所述相应的链相位值是用预定的估计器获得的。
39、16. 根据技术方案15所述的方法，进一步包括：
40、所述多个接收链中的第 m个链在时间步长 t k处的相应估计信号被获得为：；并且其中 a m是第 m个链的信号幅度，f1是相应的导频信号的中心频率，是第 m个链的相位值， n是时间步长的数量，并且是时间步长 t k处的噪声函数。
41、17. 根据技术方案15所述的方法，其中，执行校准包括：
42、用旋转矩阵对所述相应的估计信号进行去旋转，所述旋转矩阵是参考信道的相位值和所述多个接收链的第 m个链的相位值的函数。
43、18. 根据技术方案17所述的方法，进一步包括：
44、第 m个链的旋转矩阵表示为：。
45、19. 一种天线阵列系统，包括：
46、接收器，其具有多个接收链，所述接收链适于从对应的接收器天线接收传入信号，每个所述对应的接收器天线是无源天线；
47、定位在所述多个接收链中的每一个附近的相应定向耦合器；
48、其中，所述多个接收链适于通过所述相应的定向耦合器接收相应的导频信号，所述相应的导频信号被同时发射，所述相应的导频信号是连续波；
49、控制器，其具有处理器和其上记录有指令的有形非暂时性存储器，所述控制器适于选择所述多个接收链中的一个作为参考信道；
50、其中，所述控制器适于基于相应的导频信号对所述接收器执行校准，包括获得相应的链相位值和相应的增益因子；和
51、其中，在没有机械关闭或物理地断开对应的接收器天线的情况下执行校准。
52、当结合附图考虑时，从以下对执行本公开的最佳模式的详细描述中，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将容易地清楚。