相位校准方法、相关装置及设备制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种相位校准方法、相关装置及设备。方法包括：启用阵列天线的n个通道，其中，n为大于或等于2的正整数，确定所述n个通道中基准通道中的调试信号与参考信号之间的基准相位差，以及除所述基准通道之外的其他n

Phase calibration method, related devices and equipment

【技术实现步骤摘要】
相位校准方法、相关装置及设备
[0001]本申请是分案申请，原申请的申请号是201880095116.4，原申请日是2018年06月26日，原申请的全部内容通过引用结合在本申请中。


[0002]本申请涉及天线
，尤其涉及阵列天线多通道相位校准方法、相关装置及设备。

技术介绍

[0003]天线作为无线电系统中一种必需的能量转化器件，它能够高效率地发射和接收电磁波。阵列天线是将工作在同一频率的两个或者两个以上的单个天线，按照一定的要求进行空间排列构成的天线，其中，每个天线对应一个通道，每个通道用于传输对应天线接收到的信号或者将待发送信号传输至对应天线。由于阵列天线具有提供灵活辐射方向图、方便调整波束宽度以及提高天线增益等优点，阵列天线已被广泛应用于各种通信系统与雷达系统中。
[0004]但是在实际应用中，由于元器件的差异、电路设计和加工制造差异、通道间的耦合效应等因素的影响，阵列天线各通道之间通常存在相位不一致的问题，因此必须对阵列天线各通道中信号的相位加以校正，以使得阵列天线各通道中信号的相位一致，但是，传统的阵列天线相位校准方法无法克服通道间耦合效应对通道中信号相位的影响。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种相位校准方法、相关装置及设备，能够克服传统阵列天线相位校准过程中通道间耦合效应对通道中信号相位的影响。
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种阵列天线多通道相位校准方法，方法包括：
[0007]启用阵列天线的n个通道，确定所述n个通道中每个通道的调试信号与参考信号之间的第一相位差，所述第一相位差包括基准相位差与目标相位差，所述基准相位差为所述n个通道中的基准通道的调试信号与所述参考信号之间的相位差，所述目标相位差为除所述基准通道之外的其他n
‑
1个通道各自的调试信号与所述参考信号之间的相位差，其中，n为大于或者等于2的正整数；
[0008]根据目标相位差与基准相位差之间的差值，确定所述n
‑
1个通道中每个通道的调试信号与基准信号之间的第二相位差，所述基准信号为所述基准通道中的调试信号；
[0009]根据所述n
‑
1个通道中每个通道的调试信号与基准信号之间的第二相位差，调整所述n
‑
1个通道中每个通道中的移相器，以使得所述n
‑
1个通道中每个通道的调试信号的相位与所述基准信号的相位相同。
[0010]由上可见，上述阵列天线通道校准方法中，同时打开阵列天线的n个通道，首先确定每个通道中的调试信号与参考信号之间的第一相位差，然后以基准通道中的调试信号作为基准信号，根据每个通道中的调试信号与参考信号之间的第一相位差，确定除基准通道
之外的其余n
‑
1个通道中的调试信号与基准信号之间的第二相位差，进而根据所述n
‑
1个通道中每个通道的调试信号与基准信号之间的第二相位差调整所述n
‑
1个通道中每个通道中的移相器，即可通过移相器将每个通道中调试信号的相位校准至与基准信号相同，由于该方法在校准的过程中，阵列天线的n个通道都打开，每个通道中的调试信号与参考信号之间的第一相位差以及每个通道中调试信号与基准信号之间的第二相位差都是在存在通道间耦合效应干扰下得到的结果，通道间耦合效应对相位的影响在校准过程中已被计算在内，因此该方法能够对互耦效应造成的通道间信号的相位差进行补偿，从而克服传统阵列天线通道相位校准中通道间耦合效应对通道中信号相位的影响。
[0011]在一种可能的实施方式中，第k个第一相位差是根据第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值确定的，其中，所述第k个通道为所述n个通道中的任意一个通道，所述中间合成信号为除第k个通道之外的其余n
‑
1个通道中的调试信号合成的合成信号，k为小于或者等于n的正整数。
[0012]在一种可能的实施方式中，第k个第一相位差是根据第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值，结合矢量运算法则确定的。
[0013]在一种可能的实施方式中，确定所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值，包括：
[0014]确定所述第k个通道的移相器在至少三个不同相位状态时，所述n个通道的调试信号合成的至少三个合成信号的幅值，其中，所述不同相位状态为所述移相器在不同附加相移时的状态，所述至少三个合成信号的幅值与所述至少三个不同相位状态一一对应；
[0015]根据所述至少三个合成信号的幅值，结合余弦定理确定所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值。
[0016]在一种可能的实施方式中，所述确定所述第k个通道的移相器在至少三个不同相位状态时，所述n个通道的调试信号合成的至少三个合成信号的幅值，包括：
[0017]获取第一合成信号的第一功率，根据所述第一功率确定所述第一合成信号的幅值，所述第一合成信号为第k个通道的移相器在第一相位状态时所述n个通道的调试信号合成的合成信号；
[0018]获取第二合成信号的第二功率，根据所述第二功率确定所述第二合成信号的幅值，所述第二合成信号为第k个通道的移相器在第二相位状态时所述n个通道的调试信号合成的合成信号；
[0019]获取第三合成信号的第三功率，根据所述第三功率确定所述第三合成信号的幅值，所述第三合成信号为第k个通道的移相器在第三相位状态时所述n个通道的调试信号合成的合成信号。
[0020]在一种可能的实施方式中，根据至少三个合成信号的幅值，结合余弦定理确定第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值，包括：
[0021]根据如下公式确定第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值：
[0022][0023]其中，C
k
为所述中间合成信号的幅值，A
k
为所述第k个通道中的调试信号的幅值，θ
k
为所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差，γ1为所述移相器在第一相位状态时的附加相移，γ2为所述移相器在第二相位状态时的附加相移，γ3为所述移相器在第三相位状态时的附加相移，K1为所述第一合成信号的幅值，K2为所述第二合成信号的幅值，K3为所述第三合成信号的幅值。
[0024]在一种可能的实施方式中，所述第一合成信号的第一功率、所述第二合成信号的第二功率以及所述第三合成信号的第三功率是从功率计获取的。
[0025]在一种可能的实施方式中，根据如下公式确定所述第k个通道中的调试信号与参考信号之间的第一相位差：
[0026][0027]其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相位校准方法，其特征在于，其中，包括：启用阵列天线的n个通道，n为大于或等于2的整数；确定基准通道的基准相位差和其他n
‑
1个通道各自的目标相位差，其中，所述基准通道为所述n个通道中的任意一个通道，所述基准相位差为所述基准通道的调试信号与参考信号之间的相位差；所述目标相位差为所述n
‑
1个通道各自的调试信号与所述参考信号之间的相位差；基于所述n
‑
1个通道各自的目标相位差与所述基准相位差，对所述n
‑
1个通道的相位进行校准。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第k个相位差是根据第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值确定的，其中，所述第k个通道为所述n个通道中的任意一个通道，所述中间合成信号为除第k个通道之外的其余n
‑
1个通道中的调试信号合成的合成信号，k为小于或者等于n的正整数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，第k个相位差是根据第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值，结合矢量运算法则确定的。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值，包括：确定所述第k个通道的移相器在至少三个不同相位状态时，所述n个通道的调试信号合成的至少三个合成信号的幅值，其中，所述不同相位状态为所述移相器在不同附加相移时的状态，所述至少三个合成信号的幅值与所述至少三个不同相位状态一一对应；根据所述至少三个合成信号的幅值，结合余弦定理确定所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定所述第k个通道的移相器在至少三个不同相位状态时，所述n个通道的调试信号合成的至少三个合成信号的幅值，包括：获取第一合成信号的第一功率，根据所述第一功率确定所述第一合成信号的幅值，所述第一合成信号为第k个通道的移相器在第一相位状态时所述n个通道的调试信号合成的合成信号；获取第二合成信号的第二功率，根据所述第二功率确定所述第二合成信号的幅值，所述第二合成信号为第k个通道的移相器在第二相位状态时所述n个通道的调试信号合成的合成信号；获取第三合成信号的第三功率，根据所述第三功率确定所述第三合成信号的幅值，所述第三合成信号为第k个通道的移相器在第三相位状态时所述n个通道的调试信号合成的合成信号。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据至少三个合成信号的幅值，结合余弦定理确定第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值，包括：根据如下公式确定第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值：
其中，C
k
为所述中间合成信号的幅值，A
k
为所述第k个通道中的调试信号的幅值，θ
k
为所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差，γ1为所述移相器在第一相位状态时的附加相移，γ2为所述移相器在第二相位状态时的附加相移，γ3为所述移相器在第三相位状态时的附加相移，K1为所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李治，诸小胜，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：