CN106532276B - 用于阵列天线系统的温度补偿系统和方法 - Google Patents

Abstract

公开了补偿天线阵列的信号路径中的温度的系统和方法。信号路径包括天线元件、第一移相器或时间延迟单元以及第一可变增益功率放大器。系统和方法可向斜率控制电路提供本地温度信号、远程温度信号以及本地温度信号和远程温度信号中的至少一个，并至少部分地响应于本地温度信号、远程温度信号以及本地温度信号和远程温度信号中的至少一个使用斜率控制电路提供相位控制信号或增益控制信号。

Description

用于阵列天线系统的温度补偿系统和方法

相关专利申请的交叉引用

本申请涉及West等人于2015年6月30日提交的序列号为14/788360的美国申请、West等人于2014年6月6日提交的序列号为14/300021的美国申请、West等人于2014年6月6日提交的序列号为14/300074的美国申请和West等人于2014年6月6日提交的序列号为14/300055的美国申请，这些申请都被转让给本申请的受让人并特此通过引用被全部并入本文。

背景

本公开通常涉及天线系统的领域。更具体地，本公开通常涉及天线阵列的领域，包括但不限于相控阵天线系统或电子扫描阵列(ESA)天线系统，例如有源电子扫描阵列(AESA)天线系统。

天线阵列与收发机一起被利用。如在本申请中使用的，术语“收发机”指被具体化为发射机、接收机或发射机/接收机的电子设备。可通过使用耦合到天线阵列中的各自天线元件的移相器和放大器以在瞄准角下引导天线来操纵天线阵列。移相器可以是可变移相器，其响应于将天线引导到适当的瞄准角而不物理地移动天线元件的一组命令而提供一组相位延迟。

温度变化可影响在天线阵列中的相位的准确度和增益控制，且因而影响波束定位的准确度和波束对称性。某些应用例如雷达系统、地面通信系统、卫星通信系统、传感器等对相位和振幅控制中的错误特别敏感。因此，期望天线阵列中的温度无关的相位和增益控制，以减少相位和振幅控制中的错误。

常规天线阵列已在信号路径内的子电路元件级处尝试温度补偿。然而，不是所有子电路元件都能够具有自动温度补偿电路，且在发射和接收链中补偿每个元件是难以提供的。此外，过程变化可在每个子电路元件中引起非均匀温度变化，对其的补偿在子电路元件基础上很困难。此外，这样的常规补偿系统增加了天线阵列的尺寸、成本、功率和重量。

因此，存在对补偿天线系统中的温度变化的方法的需要，该方法不明显增加收发机或天线系统的尺寸、成本、功率和/或重量。此外，存在对具有对天线元件和分配器之间的信号路径的温度补偿的天线系统的需要。仍然进一步地，存在对具有原位温度补偿的稳健的基于AESA或其它基于相控阵天线的系统的需要。仍然进一步地，存在对具有对单独的接收和发射链的实时温度补偿的基于AESA或其它基于相控阵天线的系统的需要。仍然进一步地，存在对补偿由于温度变化而引起的增益变化的、基于AESA或其它基于相控阵天线的系统的需要。仍然进一步地，存在对补偿由于温度变化而引起的相位变化的、基于AESA或其它基于相控阵天线的系统的需要。仍然进一步地，存在对位于天线阵列中的每个发射和/或接收通道处的稳健温度补偿方案的需要。

概述

在一个方面中，本文公开的发明性概念定向到补偿天线阵列的信号路径中的温度的系统。信号路径包括天线元件、第一移相器或时间延迟单元，以及第一可变增益功率放大器。该系统向斜率控制电路提供本地温度信号、远程温度信号以及本地温度信号和远程温度信号中的至少一个，并至少部分地响应于本地温度信号、远程温度信号以及本地温度信号和远程温度信号中的至少一个使用斜率控制电路来提供相位控制信号或增益控制信号。

在另一方面中，本文公开的发明性概念定向到天线系统。天线系统包括信号路径；每个信号路径包括天线元件、移相器或时间延迟单元、第一可变增益功率放大器和温度补偿电路。温度补偿电路包括斜率控制电路和温度可变增益放大器。温度可变增益放大器、第一可变增益功率放大器、天线元件、移相器和可变增益功率放大器串联地布置在每个信号路径中。斜率控制电路配置成接收第一温度信号并向温度可变增益放大器提供增益控制信号以补偿由于信号路径中的温度变化而引起的增益变化。

在另一方面中，本文公开的发明性概念定向到补偿天线阵列的信号路径中的温度的方法。信号路径包括天线元件、第一移相器或时间延迟单元以及第一可变增益功率放大器。该方法包括向信号路径中的第二可变增益控制放大器的斜率控制电路提供温度信号，以及至少部分地响应于温度信号使用斜率控制电路提供增益控制信号。

在又一方面中，本文公开的发明性概念定向到补偿天线阵列的信号路径中的温度的方法。信号路径包括天线元件、第一移相器或时间延迟单元以及第一可变增益功率放大器。该方法包括向斜率控制电路提供本地温度信号、远程温度信号以及本地温度信号和远程温度信号中的至少一个。该方法还包括至少部分地响应于本地温度信号、远程温度信号以及本地温度信号和远程温度信号中的至少一个使用斜率控制电路向第二移相器提供相位控制信号或向信号路径中的第二时间延迟单元提供时间延迟控制信号。

附图的简要描述

从结合附图理解的下面的详细描述中将更充分理解本文公开的发明性概念的实施例，其中相同的参考数字表示相同的元件，其中：

图1是根据本文公开的发明性概念的一些实施例的包括具有温度补偿的信号路径和波束控制电路的天线系统的方框图；

图2A是根据本文公开的发明性概念的一些实施例的具有对图1所示的收发机的温度补偿的发射信号路径的更详细方框图；

图2B是根据本文公开的发明性概念的一些实施例的具有对图1所示的收发机的温度补偿的接收机路径的更详细方框图；

图3A是根据本文公开的发明性概念的一些实施例的具有对图1所示的收发机的温度补偿的发射信号路径的更详细方框图；

图3B是根据本文公开的发明性概念的一些实施例的具有对图1所示的收发机的温度补偿的接收路径的更详细方框图；

图4是示出根据本文公开的发明性概念的一些实施例的图2所示的信号路径的增益参数与温度的关系的图；

图5是示出根据本文公开的发明性概念的一些实施例的图3所示的信号路径的相位参数与温度的关系的图；

图6是示出根据本文公开的发明性概念的一些实施例的与图3所示的信号路径的射频信号相关的设备温度与温度的关系的图；

图7是示出根据本文公开的发明性概念的一些实施例的与和图6所示的设备温度响应相关的射频信号相关的射频功率与时间的关系的图；

图8是示出根据本文公开的发明性概念的一些实施例的与和图6所示的设备温度响应相关的射频信号相关的相位与时间的关系的图；以及

图9是根据本文公开的发明性概念的一些实施例的对图1所示的信号路径的温度补偿的操作流程的图。

详细描述

在详细描述本文公开的发明性概念的实施例之前，应观察到，本文公开的发明性概念包括但不限于部件和电路的新颖结构组合，且不限于其特定的详细配置。相应地，部件和电路的结构、方法、功能、控制和布置主要通过容易可理解的方框表示和示意图在附图中示出，以便对受益于本文描述的本领域中的技术人员容易明显的结构细节不使本公开不清楚。此外，本文公开的发明性概念不限于在示例性图中描绘的特定实施例，但应根据权利要求中的语言来解释。

通常参考附图，示出并描述可在雷达、传感器和通信系统中使用的收发机和天线系统。收发机和天线系统可利用天线阵列(例如电可操纵的天线阵列)。例如，可在通信、传感和/或雷达系统例如军事雷达或气象雷达系统、电子智能(ELINT)接收机、电子计数器测量(ECM)系统、电子支持测量(ESM)系统、定目标系统或其它系统中利用所述系统和方法。在一些实施例中，系统和方法用于提供超宽带(UWB)系统。可操纵的天线阵列可包括但不限于相控阵天线系统、电子扫描阵列天线系统或电子扫描阵列(ESA)天线系统，例如有源电子扫描阵列(AESA)天线系统。

在一些实施例中，在天线元件和收发机之间的信号路径或级联内提供关于温度的相位和/或振幅补偿。在一些实施例中，每个发射机或接收机信号路径中的一个位置处执行总温度补偿。在一些实施例中，每个信号路径中的温度补偿电路对整个发射或接收链校正作为温度函数的增益和/或插入相位缺陷。在一些实施例中，链级温度补偿有利地从链子电路移除拓扑复杂性并在信号路径中定位温度补偿。在一些实施例中，温度补偿电路在信号路径中被使用并且是高速模拟处理器。

参考图1，系统10包括天线系统12、收发机14、波束控制电路16和远程温度传感器19。在一些实施例中，系统10在接收模式、收发机模式或发射模式中操作。波束控制电路16可在天线系统12、收发机14内或作为分立的系统被提供。在一些实施例中，波束控制电路16的部分与天线系统12集成在一起，而波束控制电路16的其它部分与收发机14集成在一起。

系统10可以是传感系统、雷达系统和通信系统或可以是传感系统、雷达系统和通信系统的部分。在一些实施例中，系统10可以是电子智能(ELINT)接收机、电子对抗(ECM)系统、气象雷达系统、电子支持测量(ESM)系统的部分和/或其混合。

在一些实施例中，系统10可使用在2013年2月6日提交的序列号为13/760,964、2013年2月28日提交的序列号为13/781,449和2013年3月15日提交的序列号为13/837,934的美国申请中讨论的多芯片模块，所有这些申请都通过引用被全部并入本文。在一些实施例中，系统10可包括在2012年12月13日提交的申请号为13/714,209和2013年1月9日提交的申请号为13/737,777的美国申请中描述的部件。在一些实施例中，系统10可包括West等人在2015年6月30日提交的序列号为14/788360的美国申请中描述的部件，该申请通过引用被全部并入本文。

在一些实施例中，天线系统12可以是二维阵列或单维阵列。在一些实施例中，天线系统12用于电子地指向在一维或二维空间中的角度。例如，可通过发射在天线系统12的前方某些角度下建设性地干涉的波来由天线系统(例如AESA天线)瞄准波束。在一些实施例中，天线系统12包括各种部件，其包括孔、功率放大器、低噪声放大器、移相器、发射/接收转换器、温度传感设备、射频(RF)功率和相位延迟传感部件、数字控制和波束操纵计算机。在一些实施例中，天线系统12的二维阵列或单维阵列是圆形的、圆柱形的、球形的等，且可以是任意弯曲的表面，与车辆表面共形的，等等。

在某些实施例中，天线系统12可具体化为平衡对跖Vivaldi阵列(BAVA)孔或其它天线系统。在一些实施例中，阵列元件20被具体化为双极化阵列，例如在通过引用被全部并入本文的美国专利号8,466,846中所示的阵列。

天线系统12包括信号路径18和一组功率分配器(power divider)24。信号路径18每个包括天线元件20、移相器22、放大器23和温度补偿电路25。在一些实施例中，每个天线元件20与各自的移相器22和放大器23相关联。移相器22和放大器23由包括斜率控制电路36的波束控制电路16控制。在一些实施例中，射频放大器例如放大器23可设置在移相器22之前和之后。

功率分配器24可以用各种方式布置，以在元件20和收发机14之间通信信号。在一些实施例中，功率分配器24是功率分离器(power splitter)或定向耦合器。在一些实施例中，功率分配器24是无源元件。

移相器22和放大器23分别是基于向量调制器的移相器和可变增益放大器，并分别实现一组相移或相位延迟和放大器增益，使得得到适当的建设性干扰。可将一组控制信号或命令从波束控制电路16提供到移相器22和放大器23上的控制输入。控制命令设置移相器22的适当相移和放大器23的增益以使天线系统12指向瞄准角。在一些实施例中，放大器23每个包括两个或多个放大器。

温度补偿电路25是配置成响应于本地测量的温度、响应于远程测量的温度或响应于本地测量的温度和远程测量的温度两者而调节增益或相位的模拟处理器。本地测量的温度与在与信号路径18相关的集成电路上进行的测量相关。在一些实施例中，远程测量的温度由远程温度传感器19提供。在一些实施例中，温度补偿电路25使用一个或多个内部可变增益放大器来进行增益调节并使用一个或多个内部可变移相器来进行相位调节。在一些实施例中，温度补偿电路25在它的信号路径18中使用放大器23来进行增益调节并在它的信号路径18中使用移相器22来进行相位调节。

在一些实施例中，温度补偿电路25是配置成响应于增益或相位斜率温度补偿函数或操作而调节增益或相位的模拟处理器。增益或斜率补偿操作使信号路径18的增益或相位响应适于相对于温度相对平坦。在一些实施例中，斜率控制字(slope control word)由波束控制电路16提供以调节对增益或相位的斜率操作(例如在一些实施例中，温度补偿电路25具有可编程相位或增益控制，而不考虑模拟处理器)。在一些实施例中，斜率控制字由波束控制电路16提供并由校准测试确定。可在组装系统10之后执行校准测试，其中温度改变并在本地和远程地被测量，且每个信号路径18的增益和相位响应相对于温度被特征化。

在一些实施例中，斜率控制字可基于与远程和本地温度读数有关的实验数据。斜率控制字有利地允许温度补偿电路25设计成用于各种类型的信号路径和收发机。斜率控制字还有利地允许温度补偿电路25适应关于温度影响相位和增益响应的过程变化。

在一些实施例中，温度补偿电路25是能够在100纳秒内、在50纳秒内或在数十纳秒内进行增益和/或相位调节的高速电路。在一些实施例中，温度补偿电路25在500纳秒内进行调节以满足对雷达的波形要求。例如，在一些实施例中，使用脉冲到脉冲波束操纵、动态图案合成和高速率的发射接收切换的应用受益于快速响应时间。温度补偿电路25的模拟性质使它比具有较慢的响应时间的数字环路技术更适合于高速调节。

在一些实施例中，在每个信号路径18中的移相器22、放大器23、天线元件20和温度补偿电路25串联地耦合。移相器22、放大器23和温度补偿电路25集成在砷化镓、氮化镓或硅锗衬底上。在每个信号路径18中的移相器22、放大器23、天线元件20和温度补偿电路25的顺序并不以限制方式示出。在一些实施例中，在信号路径中提供额外的元件或少于图1所示的全部元件。在一些实施例中，移相器22由时间延迟电路例如在通过引用被全部并入本文中的美国专利申请号14/300055中讨论的那些时间延迟电路代替。

在一些实施例中，收发机14设置在一个或多个RF集成电路或模块上。收发机14包括上/下变频器30、模数转换器/数模转换器电路32和操作处理器34。信号通过上/下变频器传输到天线系统12并从天线系统12被接收。在一些实施例中，上/下变频器30向上转换来自转换器电路32的所传输的信号从并向下转换从天线系统12接收的信号。在一些实施例中，用于从操作处理器34传输的信号在变频器30的转换器电路32中转换成模拟信号。在一些实施例中，来自变频器30的所接收的信号在操作处理器34的转换器电路32中转换成数字信号。

收发机14可以是仅仅接收机、仅仅发射机或发射机/接收机两者。收发机14可被具体化为硬连线电路、ASIC、可编程逻辑设备、操作处理器或其组合。

波束控制电路16可以是在计算机平台或操作处理器34、ASIC、可编程逻辑设备、硬盘电路或其混合上操作的软件模块。在一些实施例中，波束控制电路16向移相器22提供一组相移命令并向放大器23提供增益命令以实现瞄准角。在一些实施例中，响应于波束瞄准角参数和频率参数而提供这组相移命令和增益命令。在一些实施例中，响应于波束瞄准角参数、环境参数和频率参数而提供这组相移命令和增益命令。

在一些实施例中，远程温度传感器19与信号路径18物理地分离。在一些实施例中，远程温度传感器19的信号与绝对温度成比例。在一些实施例中，远程温度传感器19布置在与信号路径18相关的芯片或集成电路封装外部。在一些实施例中，远程温度传感器19与波束控制电路16集成在一起或是波束控制电路16的部分。在一些实施例中，远程温度传感器19感测在ASEA板级处的温度。

参考图2A-B，信号路径18a和19a类似于信号路径18(图1)并在天线元件20和与分配器24相关的节点40之间。在一些实施例中天线元件20是可选的。参考图2A，信号路径18a可以是发射路径。信号路径18a包括移相器22或时间延迟元件、放大器23、温度补偿电路25a(例如类似于温度补偿电路25)和天线元件20。放大器70与移相器22串联耦合。放大器70是耦合在信号路径18a中的移相器22和天线元件20之间的功率放大器。

参考图2B，信号路径19a类似于信号路径18(图1)并被配置为接收路径。信号路径19a包括移相器22或时间延迟单元、放大器23、温度补偿电路25a(例如类似于温度补偿电路25)和天线元件20。放大器70是耦合在信号路径19a中的节点40和移相器22之间的低噪声放大器。

参考图2A-B，放大器70可以是相对于信号路径18a或19a中的其它部件具有不同的温度分布曲线的片外或片上设备。在一些实施例中，放大器70可耦合到温度补偿电路25a而不是移相器22。放大器70具有耦合到放大器23的从偏压控制输出74的从偏压控制输入72。在一些实施例中，放大器70是可选的。

温度补偿电路25包括斜率控制电路60a、可变增益放大器62和本地温度传感器64。斜率控制电路60a接收来自本地温度传感器64的本地温度信号和来自远程温度传感器19的远程温度信号，并向可变增益放大器62提供增益控制信号以调节信号路径18a或19a的增益，从而移除或减轻由于温度变化而引起的增益变化。在一些实施例中，斜率控制电路60a只使用远程温度信号或本地温度信号之一。在一些实施例中，本地温度传感器64的信号与绝对温度成比例并与温度补偿电路25集成在一起。在一些实施例中，远程温度传感器19与放大器70集成在一起。

参考图3A，信号路径18b类似于信号路径18(图1)并在天线元件20和与分配器24相关的节点40之间。信号路径18b可以是如图3A中所示的发射路径。信号路径18b包括移相器22或时间延迟单元、放大器23、移相器76、温度补偿电路25b(例如类似于温度补偿电路25)和天线元件20。参考图3B，信号路径19b类似于信号路径18(图1)并在天线元件20和与分配器24相关的节点40之间。信号路径19b可以是如图3B中所示的接收路径。信号路径19b包括移相器22或时间延迟单元、放大器23、移相器76、温度补偿电路25b(例如类似于温度补偿电路25)和天线元件20。

参考图3A-B，温度补偿电路25b可调节与信号路径18b和19b相关的相位或增益中的一个或两个。在一些实施例中，移相器76是基于向量调制器的移相器。在一些实施例中，放大器80与移相器22和移相器76串联耦合。在信号路径18b(图3A)中，放大器70是耦合在移相器22与天线元件20之间的功率放大器。在信号路径19b(图3B)中，放大器70是耦合在移相器22与天线元件20之间的低噪声放大器。在一些实施例中，相对于与移相器22、温度补偿电路25和放大器23相关的芯片，放大器80是片外设备或片上设备。在一些实施例中，放大器80是在信号路径18b中的发射放大器和在信号路径19b中的接收放大器且是可选的。在一些实施例中，远程温度传感器19与放大器80集成在一起。

温度补偿电路25包括斜率控制电路60b、可变增益放大器62、本地温度传感器64和移相器76。斜率控制电路60b接收来自本地温度传感器64的本地温度信号和来自远程温度传感器19的远程温度信号，并向可变增益放大器62提供增益控制信号以调节信号路径18b或19b的增益，从而移除或减轻由于温度变化而引起的增益变化。在一些实施例中，斜率控制电路60只使用远程温度信号或本地温度信号之一。

斜率控制电路60b接收来自本地温度传感器64的本地温度信号和来自远程温度传感器19的远程温度信号，并向移相器76提供相位控制信号以调节信号路径18b或19b的相位，从而移除或减轻由于温度变化而引起的相位变化。在一些实施例中，移相器76是可控制以响应于由斜率控制电路60b提供的时间延迟控制信号而提供时间延迟的时间延迟单元。在一些实施例中，斜率控制电路60可激活所选定的延迟路径以使用在通过引用被全部并入本文的美国专利申请号14/300055中所描述的时间电路来提供对时间延迟的适当调节。在一些实施例中，斜率控制电路60b只使用远程温度信号或本地温度信号之一。在一些实施例中，斜率控制电路60b响应于温度而只调节增益或相位之一。移相器76和放大器62以及本地温度传感器64和远程温度传感器19具有小于100纳秒、在50纳秒或数十纳秒内的响应时间。

参考图4，图400包括表示信号路径18a(图2)中的增益的Y轴402和表示温度的X轴404。在一些实施例中，温度范围在-55和155摄氏度之间。线406表示信号路径18a或19a中的未校正的增益与温度的关系。线408表示信号路径18a或19a中的已校正的增益与温度的关系。在一些实施例中，斜率控制电路60a将转换增益响应的函数应用于与线406相关的温度以与线408相符。在一些实施例中，斜率控制字可用于设置用于这样的转换的适当斜率。在一些实施例中，可在校准期间确定信号路径18a的线406。信号路径18b或19b(图3A-B)中的增益可类似地被校正。

参考图5，图500包括表示信号路径18b(图3)中的相位的Y轴502和表示温度的X轴504。线506表示信号路径18b或19b中的未校正的相位与温度的关系。线508表示信号路径18b或19b中的已校正的相位与温度的关系。在一些实施例中，斜率控制电路60b将转换相位响应的函数应用于与线506相关的温度以与线508相符。在一些实施例中，斜率控制字可用于设置用于这样的转换的适当斜率。在一些实施例中，可在校准期间确定信号路径18b的线506。

虽然线406和506在图4和5中是线性的，但其它响应是可能的，包括但不限于曲线、抛物线阶跃函数和其它多项式函数。在一些实施例中，曲线拟合算法可用于计算用于转换温度响应的斜率控制字。

参考图6，图600包括表示设备温度(例如与路径18b(图3)相关的温度)的Y轴602和表示时间的X轴604。设备温度与和信号路径18、18a-b及19a-b相关的设备的局部加热相关。参考图7，图700包括表示信号路径18b(图3)中的射频信号功率的Y轴702和表示时间的X轴704。线608(图6)表示当在信号路径18b或19b中提供与线710相关的射频脉冲时温度与时间的关系。线710表示射频信号的功率与时间的关系。在一些实施例中，脉冲长度小于500纳秒。当射频脉冲(由线710表示)被提供时，设备温度(例如线608)随着时间而增加，并且一旦射频脉冲不再被提供设备温度就返回到正常温度。在一些实施例中，射频脉冲的功率响应于温度增加而减小(例如由于增益变化)。相应地，在一些实施例中，信号路径18中的自动加热通过对温度的快速响应由斜率控制电路60a调节。

参考图8，图800包括表示信号路径18b或19b(图3A-B)中的射频信号的相位的Y轴802和表示时间的X轴804。线812表示当在信号路径18b中提供与线710相关的射频脉冲时相位与时间的关系。由线812表示的相位随着由线608表示的设备温度升高而增加。

如图6-8所示，插入相位和增益是在信号路径18、18a和18b中的设备(例如硅锗可变增益放大器和移相器以及砷化镓和氮化镓功率放大器)的温度的函数。使用在各自的信号路径18、18a、18b、19a和19b中的温度补偿电路25、25a和25b允许不同的小信号和驱动相关增益和相位温度相关性以更低成本被容纳。

参考图1-3和9，系统10可利用操作流程900。在一些实施例中，可对图1所示的每个信号路径18执行流程900。

在操作902，斜率命令可被提供到温度补偿电路25。斜率命令可限定相对于信号路径18的温度对增益、相位或增益和相位的调节。在操作904，可使用来自波束控制电路16的数字相移命令来设置信号路径的相位和增益。

在操作908，温度补偿电路25接收本地温度信号、远程温度信号以及本地温度信号和远程温度信号中的至少一个。温度信号可由远程温度传感器19(图2)或本地温度传感器64提供。在一些实施例中，使用本地温度信号和远程温度传感器信号两者允许信号路径18a(图2A)和18b(图3A)或信号路径19a(图2A)和19b(图3A)中的更精确的调节。斜率控制电路90a和90b可根据实验远程温度响应和实验本地温度响应、响应于远程和本地温度值而实时地进行增益和/或相位调节。在一些实施例中，温度响应于由于信号路径18中的射频信号引起的自动加热而改变。

在操作908，在一些实施例中，温度补偿电路25(图1)调节信号路径18的增益或相位，使得关于温度的增益、相位或增益和相位两者的响应是相对平坦的。斜率控制电路60a(图2)或60b(图3)可向放大器62或移相器66提供调节或控制信号以响应于本地温度信号、远程温度信号以及本地温度信号和远程温度信号中的至少一个而实现增益或相位调节。

如在多个示例性实施例中所示的系统和方法的结构和布置仅仅是例示性的。虽然在本公开中只详细描述了几个实施例，但很多修改是可能的(例如在各种元件的尺寸、维度、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、方位等方面的变化)。例如，元件的位置可反转或否则改变，且分立的元件或位置的性质或数量可变更或改变。相应地，所有这样的修改意图被包括在本文公开的发明性概念的范围内。任何操作流程或方法操作的顺序或次序可根据替代性的实施例改变或重排序。可在示例性实施例的设计、操作条件和布置中做出其它替换、修改、改变和省略而不脱离本文公开的发明性概念的宽范围。

本公开考虑在任何机器可读介质上的用于实现各种操作的方法、系统和程序产品。本文公开的发明性概念的实施例可使用现有的计算机操作流程或由用于为了这个或另一目的而合并的适当系统的专用计算机操作流程或由硬连线系统实现。本文公开的发明性概念的范围内的实施例包括程序产品，其包括存储在其上的用于携带或具有机器可执行指令或数据结构的机器可读介质。这样的机器可读介质可以是可由专用计算机或具有操作流程的其它机器访问的任何可用介质。作为例子，这样的机器可读介质可包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备或可用于携带或存储机器可执行指令或数据结构形式的期望程序代码并可由通用或专用计算机或具有操作流程的其它机器访问的任何其它介质。当通过网络或另一通信连接(硬连线、无线或硬连线或无线的组合)将信息转移或提供到机器时，该机器恰当地将该连接视为机器可读介质。因此，任何这样的连接被恰当地称为机器可读介质。上述项的组合也被包括在机器可读介质的范围内。机器可执行指令包括例如使专用计算机或专用操作流程机器执行某个功能或某组功能的指令和数据。

Claims (20)

1.一种天线系统，包括：

远程温度传感器，其被配置为提供远程温度信号；

多个信号路径，其中每个信号路径包括：

本地温度传感器，其被配置为提供本地温度信号，所述本地温度信号指示所述信号路径中的一信号路径中的温度，其中所述远程温度信号指示所述信号路径外部的温度；

天线元件；

移相器或时间延迟单元；

可变增益功率放大器；以及

温度补偿电路，其包括斜率控制电路和温度可变增益放大器；并且

其中所述温度可变增益放大器、所述天线元件、所述移相器和所述可变增益功率放大器串联地布置在所述多个信号路径中的所述信号路径中，其中所述斜率控制电路配置成接收所述远程温度信号和所述本地温度信号并向所述温度可变增益放大器提供增益控制信号以补偿由于在所述信号路径中的温度变化而引起的增益变化。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述温度补偿电路是具有在100纳秒之下的对温度校正的响应时间的模拟信号处理器。

3.如权利要求2所述的系统，其中所述温度补偿电路是具有在30纳秒之下的对温度校正的响应时间的模拟信号处理器。

4.如权利要求1到3中的任一项所述的系统，其中所述远程温度传感器并不与用于所述温度补偿电路的集成电路集成。

5.如权利要求4所述的系统，其中所述远程温度传感器与功率放大器集成。

6.如权利要求5所述的系统，其中所述远程温度信号与绝对温度成比例。

7.如权利要求6所述的系统，其中所述本地温度传感器与所述信号路径中的集成电路集成。

8.如权利要求1到3中的任一项所述的系统，其中所述温度补偿电路还包括温度相关移相器或时间延迟元件，并且所述斜率控制电路配置成向所述温度相关移相器提供相位控制信号或向所述时间延迟元件提供时间延迟控制信号以补偿由于所述信号路径中的所述温度变化而引起的相位变化。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述本地温度传感器与所述温度补偿电路集成。

10.如权利要求1到3中的任一项所述的系统，其中波束控制电路配置成向所述可变增益放大器提供增益控制信号并向所述移相器提供相位控制信号以控制所述可变增益放大器的增益和所述移相器的相位，从而实现波束操纵。

11.一种补偿天线阵列的信号路径中的温度的方法，所述方法包括：

向所述信号路径中的斜率控制电路提供远程温度信号和本地温度信号，所述信号路径包括天线元件、第一移相器或时间延迟单元以及第一可变增益功率放大器，所述本地温度信号指示所述信号路径中的本地温度，以及所述远程温度信号指示所述信号路径外部的远程温度；以及

至少部分地响应于所述远程温度信号和所述本地温度信号，使用所述斜率控制电路向所述信号路径中的第二可变增益控制放大器提供增益控制信号。

12.如权利要求11所述的方法，还包括至少部分地响应于所述远程温度信号、所述本地温度信号或所述远程温度信号和所述本地温度信号两者中的至少一个，使用所述斜率控制电路向所述信号路径中的第二移相器提供相位控制信号。

13.如权利要求11或12所述的方法，其中所述斜率控制电路是提供所述增益控制信号以使所述信号路径增益随着温度变平坦的模拟处理器。

14.如权利要求11或12所述的方法，其中所述远程温度信号由所述信号路径外部的集成电路提供。

15.如权利要求11或12所述的方法，还包括：

接收所述斜率控制电路中的斜率控制字。

16.一种补偿天线阵列的信号路径中的温度的方法，所述方法包括：

向所述信号路径中的斜率控制电路提供本地温度信号和远程温度信号，所述信号路径包括天线元件、第一移相器或时间延迟单元以及第一可变增益功率放大器，所述本地温度信号指示所述信号路径中的本地温度，以及所述远程温度信号指示所述信号路径外部的远程温度；以及

至少部分地响应于所述本地温度信号和所述远程温度信号两者，使用所述斜率控制电路向所述信号路径中的第二移相器或第二时间延迟单元提供相位控制信号。

17.如权利要求16所述的方法，还包括至少部分地响应于所述本地温度信号、所述远程温度信号以及所述本地温度信号和所述远程温度信号中的至少一个使用所述斜率控制电路向所述信号路径中的第二可变增益放大器提供增益控制信号。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述斜率控制电路是提供所述增益控制信号以使所述信号路径增益随着温度变平坦的模拟处理器。

19.如权利要求17或18所述的方法，其中至少部分地响应于所述远程温度信号而提供所述增益控制信号。

20.如权利要求17或18所述的方法，其中所述本地温度信号被提供到所述斜率控制电路，其中至少部分地响应于所述本地温度信号而提供所述增益控制信号。

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