王 波(中国联合网络通信集团有限公司,北京 100033),栾 帅(中国联通网络技术研究院,北京 100048),邱 涛(中国联合网络通信集团有限公司,北京 100033),郭爽楠(中国联合网络通信集团有限公司,北京 100033)
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摘 要:Massive MIMO 天线是5G系统的关键技术之一,可以通过3D波束赋形技术实现系统按需覆盖,为保证赋形的正确性与可靠性,天线阵列的校准成为5G Massive MIMO天线的关键技术之一。结合目前行业内容的研究进展,探讨适用于5G天线的校准方法,并探讨了引起校准误差的主要因素,可为后续校准方法的深入研究提供借鉴。
关键词:Massive MIMO; 5G;校准
doi:10.12045/j.issn.1007-3043.2019.03.007
引言
MassiveMIMO天线中有源模块和天线阵列高度 集成,有源模块的接收、发射通道存在多种误差来源, 可分为时变误差和非时变误差两大类。其中时变误 差包括T/R通道随环境温度、时间、工作频率变化时, 放大器的相位和增益变化;混频器件特性漂移、滤波 器件时延及幅/相失真、I/Q通道的非完全正交、天线阵 列在室外随环境的形变等。非时变误差包括阵列加 工误差、几何位置安装误差、单元互耦、方向图边缘效 应、馈线及分配网络误差、连接器的一致性等。在各 种误差的影响下,阵列的性能将受到影响。因此,探讨适合于5G天线的阵列校准方法具有重要现实意义。
根据校准信号获取位置的差别,可将校准方法分 为“路校准”和“场校准” 2种,“路校准”方法的校准信 号来自传输射频信号的传输线,常用的做法是在微带 线或同轴线中设计定向耦合器;“场校准”方法的校准 信号取自阵列的辐射场,通常在辐射近场中设置信标 天线,并与阵列中各单元模块建立收、发链路。