CN114062793A - 阵列天线***的校正方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种阵列天线***的校正方法、装置、设备和存储介质。该方法包括：通过多个频点对第一阵面中的参考环路进行校正，获得所述参考环路在各频点的第一不一致性参数；其中，所述第一阵面中的一参考发射天线和一参考接收天线通过耦合网络形成所述参考环路，所述第一不一致性参数用于使得第一阵面在多频点间具有一致的幅度和相位传递函数；在所述多个频点下，通过第二阵面分别对所述一阵面的接收天线和发射天线进行校正。该方法通过在同阵面中引入参考环路实现了第一阵面在多个频点间具有一致的幅度和相位传递函数，与传统技术通过外置反射体的方式相比，本申请便于工程实施，可实时在线计算，大大提高了阵列天线的校正效率，降低了维护成本。
Description
技术领域
本申请涉及天线技术领域，特别是涉及一种阵列天线***的校正方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
阵列天线能获得很高的阵列合成增益，极大的提升***性能。因此，阵列天线技术一直以来在通信、雷达、毫米波成像等各个领域都是重要的研究方向。
成像***中的阵列天线发射和接收通道在各个工作频点具有一致的幅度和相位特性以及在各频点间具有一致的初始相位，是成像***保证成像质量的前提条件。因此，如何准确、高效地对阵列天线进行校正是本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
基于此，本申请提供一种阵列天线***的校正方法、装置、设备和存储介质。
第一方面，本申请实施例公开了一种阵列天线***的校正方法，包括：
通过多个频点对第一阵面中的参考环路进行校正，获得所述参考环路在各频点的第一不一致性参数；其中，所述第一阵面中的一参考发射天线和一参考接收天线通过耦合网络形成所述参考环路，所述第一不一致性参数用于使得第一阵面在多频点间具有一致的幅度和相位传递函数；
在所述多个频点下，通过第二阵面分别对所述一阵面的接收天线和发射天线进行校正，获得所述第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数和所述第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数；其中，所述第一阵面和所述第二阵面为天线排布相同且相对放置的两个阵面，所述第二不一致性参数用于使得各接收通道具有一致的幅度和相位传递函数，所述第三不一致性参数用于使得各发射通道具有一致的幅度和相位传递函数。
第二方面，本申请实施例公开了一种阵列天线***的校正装置，包括：
环路校正模块，用于通过多个频点对第一阵面中的参考环路进行校正，获得所述参考环路在各频点的第一不一致性参数；其中，所述第一阵面中的一参考发射天线和一参考接收天线通过耦合网络形成所述参考环路，所述第一不一致性参数用于使得第一阵面在多频点间具有一致的幅度和相位传递函数；
传播校正模块，用于在所述多个频点下，通过第二阵面分别对所述一阵面的接收天线和发射天线进行校正，获得所述第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数和所述第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数；其中，所述第一阵面和所述第二阵面为天线排布相同且相对放置的两个阵面，所述第二不一致性参数用于使得各接收通道具有一致的幅度和相位传递函数，所述第三不一致性参数用于使得各发射通道具有一致的幅度和相位传递函数。
第三方面，本申请实施例公开了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本申请实施例第一方面提供的阵列天线***的校正方法的步骤。
第四方面，本申请实施例公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例第一方面提供的阵列天线***的校正方法的步骤。
本申请实施例提供的技术方案，通过多个频点对第一阵面中的参考环路进行校正，获得参考环路在各频点的第一不一致性参数，并通过与第一阵面匹配的第二阵面对第一阵面的接收通道和发射通道进行校正，获得第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数和第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数。即本申请通过在同阵面中引入参考环路实现了第一阵面在多个频点间具有一致的幅度和相位传递函数，通过异阵面的传播校正实现了第一阵面的各接收通道、各发射通道在各频点具有一致的幅度和相位传递函数，与传统技术通过外置反射体的方式相比，本申请采用内置参考环路来解决多频点间相位不一致的问题，便于工程实施，可实时在线计算，大大提高了阵列天线的校正效率，降低了维护成本。
附图说明
图1为本申请实施例提供的阵列天线***的校正方法的一种流程示意图；
图2为本申请实施例提供的第一阵面的一种结构示意图；
图3为本申请实施例提供的阵列天线***的校正方法的另一种流程示意图；
图4为本申请实施例提供的第一阵面的接收通道校正的一种原理示意图；
图5为本申请实施例提供的第一阵面的发射通道校正的一种原理示意图；
图6为本申请实施例提供的阵列天线***的校正方法的又一种流程示意图；
图7为本申请实施例提供的阵列天线***的校正装置的一种结构示意图；
图8为本申请实施例提供的计算机设备的一种结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，通过下述实施例并结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
图1为本申请实施例提供的阵列天线***的校正方法的一种流程示意图。本申请实施例可适用于对阵列天线进行校正的情况，该方法可以由本申请实施例提供的阵列天线***的校正装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，并一般可集成在计算机设备中。例如，阵列天线校正应用程序。如图1所示，该方法可以包括：
S101、通过多个频点对第一阵面中的参考环路进行校正，获得所述参考环路在各频点的第一不一致性参数。
其中，所述第一阵面中的一参考发射天线和一参考接收天线通过耦合网络形成所述参考环路，所述第一不一致性参数用于使得第一阵面在多频点间具有一致的幅度和相位传递函数。
通常，如图2所示，阵列天线***可以包括多个天线阵面、高度集成的FPGA、信号处理机以及显示终端等。每一个阵面可以包括多个发射天线和多个接收天线，每个发射天线对应一个发射通道，每个接收天线对应一个接收通道。可以通过开关控制阵面中的发射天线分时发射，多个接收天线同时接收。发射天线和接收天线的形式可以是喇叭天线、介质杆天线、微带天线、波导缝隙天线等多种天线形式，天线的波束宽度可以基于实际需求进行选择。阵面中天线的类型、数目、排布方式、天线间距以及天线上电流的振幅和相位分布可以决定阵面的辐射特性，阵面的辐射场是阵面内各天线产生的电磁场的矢量叠加。上述第一阵面可以为图2中的阵面A或者阵面B，即当需要对阵列天线***中的阵面A进行校正时，第一阵面为阵面A，当需要对阵面B进行校正时，第一阵面为阵面B。
从第一阵面中选择一个发射天线作为参考发射天线，选择一个接收天线作为参考接收天线，将参考发射天线与参考接收天线通过第一阵面所在的印制电路板的耦合网络连接从而形成参考环路。由于参考环路中参考发射天线和参考接收天线之间的印制电路板的走线长度和介电常数是固定的，因此，通过在同阵面中设置参考环路可以校正第一阵面在多频点间的相位不一致的问题。
需要说明的是，参考发射天线和参考接收天线可以是阵面中参与波束赋形的天线，也可以是不参与波束赋形的其他天线，只要满足校正所需要的信噪比即可，本实施例对此不做限制。本申请实施例是以参与波束赋形的天线作为参考天线为例进行介绍。
通过使能第一阵面中的参考环路工作，并采集参考环路在各频点下的幅度值和相位值，基于采集得到的幅度值和相位值对参考环路进行校正，使得参考环路在多个频点间具有一致的幅度和相位传递函数。因此，上述第一不一致性参数可以包括参考环路的幅度校正因子和相位校正因子。
在一个具体的实施例中，可选地，上述S101的过程可以为：控制第一阵面中的参考发射天线向参考接收天线发射多个频点的射频信号；采集所述参考接收天线接收各射频信号时的接收信号的测量值；根据各测量值确定所述参考环路在各频点的第一不一致性参数。可选地，可以将各测量值的倒数确定为所述参考环路在各频点的第一不一致性参数。
其中，上述测量值可以包括接收信号的幅度值和相位值。通过直接控制参考环路中的参考发射天线向参考接收天线发射多个频点的射频信号，并采集参考接收天线接收参考发射天线所发射的多个频点的射频信号时的接收信号的测量值数组RSLOOP[Ntone]。其中，Ntone为阵列天线***工作使用的频点数量。接着，将RSLOOP[Ntone]中的各测量值的倒数1/RSLOOP[Ntone]确定为参考环路在各频点的第一不一致性参数。
S102、在所述多个频点下，通过第二阵面分别对所述一阵面的接收天线和发射天线进行校正，获得所述第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数和所述第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数。
其中，所述第一阵面和所述第二阵面为天线排布相同且相对放置的两个阵面，即两阵面相对且边缘对齐，阵面中的天线位置一一对应。第一阵面和第二阵面之间具有一定的距离，具体的，该距离可以是大于天线远场判定距离的任意大小。所述第二不一致性参数用于使得各接收通道具有一致的幅度和相位传递函数，所述第三不一致性参数用于使得各发射通道具有一致的幅度和相位传递函数。
在实际应用中，为了提高阵列天线的聚合增益，确保成像***的成像质量，还需要阵列天线发射和接收通道在各个频点具有一致的幅度和相位传递函数。因此，还可以通过第一阵面的异阵面(即第二阵面)对第一阵面的接收天线和发射天线进行校正，使得第一阵面中与各接收天线对应的各接收通道具有一致的幅度和相位传递函数，使得第一阵面中与各发射天线对应的各发射通道具有一致的幅度和相位传递函数。
在得到上述第一不一致性参数、第二不一致性参数和第三不一致性参数之后，使用上述第一不一致性参数、第二不一致性参数和第三不一致性参数对第一阵面进行补偿，并按照上述S101-S102所述的过程对补偿后的第一阵面重新计算第一阵面新的第一不一致性参数、新的第二不一致性参数和新的第三不一致性参数，若新的第一不一致性参数、新的第二不一致性参数和新的第三不一致性参数均小于或等于对应的预设阈值，则表明之前获得的第一不一致性参数、第二不一致性参数和第三不一致性参数能够补偿阵列天线(即第一阵面)的参考环路在多频点间的相位差异、各发射通道间的幅相差异以及各接收通道间的幅相差异。那么，在使用阵面天线***进行成像时，可以采用上述第一不一致性参数、第二不一致性参数和第三不一致性参数对第一阵面接收到的第一回波信号进行校正，即将上述第一不一致性参数、第二不一致性参数和第三不一致性参数与第一阵面接收的第一回波信号进行相乘，得到校正后的第一回波信号，从而基于校正后的第一回波信号实现对目标对象的聚焦成像。其中，第一回波信号是指第一阵面中发射天线发射至目标对象的信号又经目标对象反射回第一阵面中接收天线的回波信号。
通过在第一阵面中分别引入参考环路，通过同阵面的耦合环路实现多频点间的幅度校正和相位校正，减小了第一阵面在多频点间的幅度误差和相位误差。
本申请实施例提供的阵列天线***的校正方法，通过多个频点对第一阵面中的参考环路进行校正，获得参考环路在各频点的第一不一致性参数，并通过与第一阵面匹配的第二阵面对第一阵面的接收通道和发射通道进行校正，获得第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数和第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数。即本申请通过在同阵面中引入参考环路实现了第一阵面在多个频点间具有一致的幅度和相位传递函数，通过异阵面的传播校正实现了第一阵面的各接收通道、各发射通道在各频点具有一致的幅度和相位传递函数，与传统技术通过外置反射体的方式相比，本申请采用内置参考环路来解决多频点间相位不一致的问题，便于工程实施，可实时在线计算，大大提高了阵列天线的校正效率，降低了维护成本。
在一个实施例中，还提供了一种通过第一阵面的异面阵对第一阵面进行接收通道校正和发射通道校正的具体实施方式。在上述实施例的基础上，可选地，如图3所示，该方法可以包括：
S301、通过多个频点对第一阵面中的参考环路进行校正，获得所述参考环路在各频点的第一不一致性参数。
S302、在多个频点下，确定第二阵面中的任一天线为发射信标，将所述第一阵面作为接收阵面，通过所述发射信标对所述第一阵面的接收天线进行校正，获得所述第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数。
其中，从第二阵面中选择一个天线作为发射信标，通过第二阵面的发射信标对第一阵面的各接收天线进行校正，即通过异面阵的传播校正，使得第一阵面中与各接收天线对应的各接收通道具有一致的幅度和相位传递函数。
作为一种可选地实施方式，可选地，如图4所示，上述S302的过程可以为：
将所述第一阵面作为接收阵面，控制所述第二阵面中的发射信标向所述第一阵面中的非参考接收天线和参考接收天线发射多个频点的射频信号；
采集所述参考接收天线和所述非参考接收天线接收各射频信号时的接收信号的测量值；
根据各测量值和所述发射信标空间位置与所述第一阵面中各接收天线空间位置之间的空间传递函数，确定所述第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数。
其中，上述测量值包括接收信号的幅度值和相位值。将第一阵面切换为接收阵面，即第一阵面中的各接收天线处于接收状态，同时控制第一阵面的异面阵即第二阵面中的发射信标向第一阵面中各接收天线同时发射多个频点射频信号，这样，第一阵面中的参考接收天线和非参考接收天线接收第二阵面中发射信标发射的射频信号。采集第一阵面中各接收天线接收各射频信号时的接收信号的测量值数组SST[Ntone][Ner]。其中，Ntone为阵列天线***工作使用的频点数量，Ner为第一阵面中接收天线的数量。
接着，按照发射信标空间位置与第一阵面中各接收天线空间位置之间的空间传递函数H[Ntone][Ner]，对测量值数组SST[Ntone][Ner]进行归一化，得到归一化数组SST_std[Ntone][Ner]。进一步，以参考接收天线为基准，对第一阵面中各接收天线进行校正，使得第一阵面中非参考接收天线与参考接收天线具有一致的幅度和相位传递函数，从而得到第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数。其中，H[Ntone][Ner]为第二阵面发射信标空间位置和第一阵面各接收天线空间位置之间的自由空间传播模型计算得出的传递函数数组。
可选地，可以按照下述公式1确定第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数AC_RX。
公式1：AC_RX＝SST_std[Ntone][rxref]/{SST_std[Ntone][Ner]}；
其中，SST_std[Ntone][rxref]为第一阵面中参考接收天线对应的经过H[Ntone][Ner]归一化后的测量值。
S303、确定第二阵面中的任一天线为接收信标，将所述第一阵面作为发射阵面，通过所述接收信标对所述第一阵面的发射天线进行校正，获得所述第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数。
其中，从第二阵面中选择一个天线作为接收信标，通过第二阵面的接收信标对第一阵面的各发射天线进行校正，即通过异面阵的传播校正，使得第一阵面与各发射天线对应的各发射通道具有一致的幅度和相位传递函数。
作为一种可选地实施方式，可选地，如图5所示，上述S303的过程可以为：
将所述第一阵面作为发射阵面，分时控制所述第一阵面中的非参考发射天线和参考发射天线向所述第二阵面中的接收信标发射多个频点的射频信号；
采集所述接收信标接收所述非参考发射天线和所述参考发射天线的射频信号时的接收信号的测量值；
根据各测量值和所述接收信标空间位置与所述第一阵面中各发射天线空间位置之间的空间传递函数，确定所述第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数。
其中，上述测量值包括接收信号的幅度值和相位值。将第一阵面切换为发射阵面，即第一阵面中的发射天线处于发射状态，同时控制第一阵面的异面阵即第二阵面中的接收信标工作，分时控制第一阵面的参考发射天线和非参考发射天线向第二阵面中的接收信标发射多个频点的射频信号，这样，第二阵面中的接收信标分时接收第一阵面中参考接收天线和非参考接收天线发射的射频信号。采集第二阵面中的接收信标接收各射频信号时的接收信号的测量值数组SSR[Ntone][Net]。其中，Ntone为阵列天线***工作使用的频点数量，Net为第一阵面中发射天线的数量。
接着，按照接收信标空间位置与第一阵面中各发射天线空间位置之间的空间传递函数H[Ntone][Net]，对测量值数组SSR[Ntone][Net]进行归一化，得到归一化数组SSR_std[Ntone][Net]。进一步，以参考发射天线为基准，对第一阵面中各发射天线进行校正，使得第一阵面中非参考发射天线与参考发射天线具有一致的幅度和相位传递函数，从而得到第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数。其中，上述H[Ntone][Net]为第二阵面接收信标空间位置和第一阵面不同发射天线空间位置之间的自由空间传播模型计算得出的传递函数。
可选地，可以按照下述公式2确定第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数AC_TX。
公式2：AC_TX＝SSR_std[Ntone][txref]/{SSR_std[Ntone][Net]}；
其中，SSR_std[Ntone][txref]为第一阵面中参考发射天线对应的经过H[Ntone][Net]归一化后的测量值。
S304、验证所述第一不一致性参数、所述第二不一致性参数和所述第三不一致性参数是否有效。
具体的，可以使用上述第一不一致性参数、第二不一致性参数和第三不一致性参数对第一阵面进行补偿，并按照上述S301-S303所述的过程重新计算补偿后的第一阵面的新的第一不一致性参数、新的第二不一致性参数和新的第三不一致性参数，若新的第一不一致性参数、新的第二不一致性参数和新的第三不一致性参数均小于或等于对应的预设阈值，则表明之前获得的第一不一致性参数、第二不一致性参数和第三不一致性参数能够补偿第一阵面的参考环路在多频点间的相位差异、各发射通道间的幅相差异以及各接收通道间的幅相差异，即确定之前获得的第一不一致性参数、第二不一致性参数和第三不一致性参数有效，第一阵面校正成功，则退出校正模式。若新的第一不一致性参数、新的第二不一致性参数和新的第三不一致性参数至少有一个大于对应的预设阈值，则表明第一阵面校正失败，则参照上述S301-S303的过程重新对第一阵面的参考环路、接收通道以及发射通道进行校正。
在本实施例中，还可以通过异面阵的传播校正，实现第一阵面中接收通道具有一致的幅度和相位传递函数，以及第一阵面中发射通道具有一致的幅度和相位传递函数，且无需增加额外设备，提高了阵列天线的校正效率。
为了便于本领域技术人员的理解，假设阵列天线***中包括两个天线排布相同且相对放置的阵面(即阵面A和阵面B)，以下以图6所示的过程介绍本申请实施例提供的阵列天线***的校正方法，具体的，该方法可以包括异阵面传播校正和同阵面耦合校正，该可以包括以下步骤：
S601、通过多个频点对阵面A中的第一参考环路进行校正，获得所述第一参考环路在各频点的不一致性参数A1。
其中，所述阵面A中的一参考发射天线和一参考接收天线通过耦合网络形成所述第一参考环路。
S602、通过多个频点对阵面B中的第二参考环路进行校正，获得所述第二参考环路在各频点的不一致性参数B1。
其中，所述阵面B中的一参考发射天线和一参考接收天线通过耦合网络形成所述第二参考环路。
S603、将所述阵面A作为接收阵面，通过所述阵面B中的发射信标对所述阵面A的接收天线进行校正，获得所述阵面A的接收通道在各频点的不一致性参数A2。
S604、将所述阵面A作为发射阵面，通过所述阵面B中的接收信标对所述阵面A的发射天线进行校正，获得所述阵面A的发射通道在各频点的不一致性参数A3。
S605、将所述阵面B作为接收阵面，通过所述阵面A中的发射信标对所述阵面B的接收天线进行校正，获得所述阵面B的接收通道在各频点的不一致性参数B2。
S606、将所述阵面B作为发射阵面，通过所述阵面A中的接收信标对所述阵面B的发射天线进行校正，获得所述阵面B的发射通道在各频点的不一致性参数B3。
S607、在回波成像时，根据所述不一致性参数A1、所述不一致性参数A2以及所述不一致性参数A3，对所述阵面A采集的各频点的第一回波信号进行校正。
S608、在回波成像时，根据所述不一致性参数B1、所述不一致性参数B2以及所述不一致性参数B3，对所述阵面B采集的各频点的第二回波信号进行校正。
需要说明的是，上述不一致性参数A1、A2、A3、B1、B2以及B3可以参照上述实施例所述的第一不一致性参数、第二不一致性参数以及第三不一致性参数的计算过程得到，本实施例在此不再赘述。
图7为本申请实施例提供的阵列天线***的校正装置的一种结构示意图。如图7所示，该装置可以包括：环路校正模块701和传播校正模块702。
具体的，环路校正模块701用于通过多个频点对第一阵面中的参考环路进行校正，获得所述参考环路在各频点的第一不一致性参数；其中，所述第一阵面中的一参考发射天线和一参考接收天线通过耦合网络形成所述参考环路，所述第一不一致性参数用于使得第一阵面在多频点间具有一致的幅度和相位传递函数；
回波校正模块702用于在所述多个频点下，通过第二阵面分别对所述一阵面的接收天线和发射天线进行校正，获得所述第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数和所述第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数；其中，所述第一阵面和所述第二阵面为天线排布相同且相对放置的两个阵面，所述第二不一致性参数用于使得各接收通道具有一致的幅度和相位传递函数，所述第三不一致性参数用于使得各发射通道具有一致的幅度和相位传递函数。
本申请实施例提供的阵列天线***的校正装置，通过多个频点对第一阵面中的参考环路进行校正，获得参考环路在各频点的第一不一致性参数，并通过与第一阵面匹配的第二阵面对第一阵面的接收通道和发射通道进行校正，获得第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数和第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数。即本申请通过在同阵面中引入参考环路实现了第一阵面在多个频点间具有一致的幅度和相位传递函数，通过异阵面的传播校正实现了第一阵面的各接收通道、各发射通道在各频点具有一致的幅度和相位传递函数，与传统技术通过外置反射体的方式相比，本申请采用内置参考环路来解决多频点间相位不一致的问题，便于工程实施，可实时在线计算，大大提高了阵列天线的校正效率，降低了维护成本。
在上述实施例的基础上，可选地，环路校正模块701可以包括：控制单元、采集单元和确定单元。
具体的，控制单元用于控制第一阵面中的参考发射天线向参考接收天线发射多个频点的射频信号；
采集单元用于采集所述参考接收天线接收各射频信号时的接收信号的测量值；
确定单元用于根据各测量值确定所述参考环路在各频点的第一不一致性参数。
在上述实施例的基础上，可选地，确定单元具体用于将各测量值的倒数确定为所述参考环路在各频点的第一不一致性参数。
在上述实施例的基础上，可选地，传播校正模块702可以包括接收校正单元和发射校正单元。
具体的，接收校正单元用于确定第二阵面中的任一天线为发射信标，将所述第一阵面作为接收阵面，通过所述发射信标对所述第一阵面的接收天线进行校正，获得所述第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数；
发射校正单元用于确定第二阵面中的任一天线为接收信标，将所述第一阵面作为发射阵面，通过所述接收信标对所述第一阵面的发射天线进行校正，获得所述第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数。
在上述实施例的基础上，可选地，接收校正单元具体用于将所述第一阵面作为接收阵面，控制所述发射信标向所述第一阵面中的非参考接收天线和参考接收天线发射多个频点的射频信号；采集所述参考接收天线和所述非参考接收天线接收各射频信号时的接收信号的测量值；以所述参考接收天线为基准，根据各测量值和所述发射信标空间位置与所述第一阵面中各接收天线空间位置之间的空间传递函数，确定所述第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数。
在上述实施例的基础上，可选地，发射校正单元具体用于将所述第一阵面作为发射阵面，分时控制所述第一阵面中的非参考发射天线和参考发射天线向所述接收信标发射多个频点的射频信号；采集所述接收信标接收所述非参考发射天线和所述参考发射天线的射频信号时的接收信号的测量值；以所述参考发射天线为基准，根据各测量值和所述接收信标空间位置与所述第一阵面中各发射天线空间位置之间的空间传递函数，确定所述第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数。
在上述实施例的基础上，可选地，该装置还包括：回波校正模块。
具体的，回波校正模块用于根据所述第一不一致性参数、所述第二不一致性参数和所述第三不一致性参数，对所述阵列天线***采集的各频点的回波信号进行校正。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，其结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过***总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储阵列天线***的校正过程中的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种阵列天线***的校正方法。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
通过多个频点对第一阵面中的参考环路进行校正，获得所述参考环路在各频点的第一不一致性参数；其中，所述第一阵面中的一参考发射天线和一参考接收天线通过耦合网络形成所述参考环路，所述第一不一致性参数用于使得第一阵面在多频点间具有一致的幅度和相位传递函数；
在所述多个频点下，通过第二阵面分别对所述一阵面的接收天线和发射天线进行校正，获得所述第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数和所述第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数；其中，所述第一阵面和所述第二阵面为天线排布相同且相对放置的两个阵面，所述第二不一致性参数用于使得各接收通道具有一致的幅度和相位传递函数，所述第三不一致性参数用于使得各发射通道具有一致的幅度和相位传递函数。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：控制第一阵面中的参考发射天线向参考接收天线发射多个频点的射频信号；采集所述参考接收天线接收各射频信号时的接收信号的测量值；根据各测量值确定所述参考环路在各频点的第一不一致性参数。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：将各测量值的倒数确定为所述参考环路在各频点的第一不一致性参数。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：确定第二阵面中的任一天线为发射信标，将所述第一阵面作为接收阵面，通过所述发射信标对所述第一阵面的接收天线进行校正，获得所述第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数；确定第二阵面中的任一天线为接收信标，将所述第一阵面作为发射阵面，通过所述接收信标对所述第一阵面的发射天线进行校正，获得所述第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：将所述第一阵面作为接收阵面，控制所述发射信标向所述第一阵面中的非参考接收天线和参考接收天线发射多个频点的射频信号；采集所述参考接收天线和所述非参考接收天线接收各射频信号时的接收信号的测量值；以所述参考接收天线为基准，根据各测量值和所述发射信标空间位置与所述第一阵面中各接收天线空间位置之间的空间传递函数，确定所述第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：将所述第一阵面作为发射阵面，分时控制所述第一阵面中的非参考发射天线和参考发射天线向所述接收信标发射多个频点的射频信号；采集所述接收信标接收所述非参考发射天线和所述参考发射天线的射频信号时的接收信号的测量值；以所述参考发射天线为基准，根据各测量值和所述接收信标空间位置与所述第一阵面中各发射天线空间位置之间的空间传递函数，确定所述第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据所述第一不一致性参数、所述第二不一致性参数和所述第三不一致性参数，对所述阵列天线***采集的各频点的回波信号进行校正。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
通过多个频点对第一阵面中的参考环路进行校正，获得所述参考环路在各频点的第一不一致性参数；其中，所述第一阵面中的一参考发射天线和一参考接收天线通过耦合网络形成所述参考环路，所述第一不一致性参数用于使得第一阵面在多频点间具有一致的幅度和相位传递函数；
在所述多个频点下，通过第二阵面分别对所述一阵面的接收天线和发射天线进行校正，获得所述第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数和所述第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数；其中，所述第一阵面和所述第二阵面为天线排布相同且相对放置的两个阵面，所述第二不一致性参数用于使得各接收通道具有一致的幅度和相位传递函数，所述第三不一致性参数用于使得各发射通道具有一致的幅度和相位传递函数。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种阵列天线***的校正方法，其特征在于，包括：
通过多个频点对第一阵面中的参考环路进行校正，获得所述参考环路在各频点的第一不一致性参数；其中，所述第一阵面中的一参考发射天线和一参考接收天线通过耦合网络形成所述参考环路，所述第一不一致性参数用于使得第一阵面在多频点间具有一致的幅度和相位传递函数；
在所述多个频点下，通过第二阵面分别对所述一阵面的接收天线和发射天线进行校正，获得所述第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数和所述第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数；其中，所述第一阵面和所述第二阵面为天线排布相同且相对放置的两个阵面，所述第二不一致性参数用于使得各接收通道具有一致的幅度和相位传递函数，所述第三不一致性参数用于使得各发射通道具有一致的幅度和相位传递函数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过多个频点对第一阵面中的参考环路进行校正，获得所述参考环路在各频点的第一不一致性参数，包括：
控制第一阵面中的参考发射天线向参考接收天线发射多个频点的射频信号；
采集所述参考接收天线接收各射频信号时的接收信号的测量值；
根据各测量值确定所述参考环路在各频点的第一不一致性参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据各测量值确定所述参考环路在各频点的第一不一致性参数，包括：
将各测量值的倒数确定为所述参考环路在各频点的第一不一致性参数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过第二阵面对所述一阵面的接收天线进行校正，获得所述第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数，包括：
确定第二阵面中的任一天线为发射信标，将所述第一阵面作为接收阵面，通过所述发射信标对所述第一阵面的接收天线进行校正，获得所述第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数；
所述通过第二阵面分别对所述一阵面的发射天线进行校正，获得所述第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数，包括：
确定第二阵面中的任一天线为接收信标，将所述第一阵面作为发射阵面，通过所述接收信标对所述第一阵面的发射天线进行校正，获得所述第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述第一阵面作为接收阵面，通过所述发射信标对所述第一阵面的接收天线进行校正，获得所述第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数，包括：
将所述第一阵面作为接收阵面，控制所述发射信标向所述第一阵面中的非参考接收天线和参考接收天线发射多个频点的射频信号；
采集所述参考接收天线和所述非参考接收天线接收各射频信号时的接收信号的测量值；
以所述参考接收天线为基准，根据各测量值和所述发射信标空间位置与所述第一阵面中各接收天线空间位置之间的空间传递函数，确定所述第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述第一阵面作为发射阵面，通过所述接收信标对所述第一阵面的发射天线进行校正，获得所述第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数，包括：
将所述第一阵面作为发射阵面，分时控制所述第一阵面中的非参考发射天线和参考发射天线向所述接收信标发射多个频点的射频信号；
采集所述接收信标接收所述非参考发射天线和所述参考发射天线的射频信号时的接收信号的测量值；
以所述参考发射天线为基准，根据各测量值和所述接收信标空间位置与所述第一阵面中各发射天线空间位置之间的空间传递函数，确定所述第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述第一不一致性参数、所述第二不一致性参数和所述第三不一致性参数，对所述阵列天线***采集的各频点的回波信号进行校正。
8.一种阵列天线***的校正装置，其特征在于，包括：
环路校正模块，用于通过多个频点对第一阵面中的参考环路进行校正，获得所述参考环路在各频点的第一不一致性参数；其中，所述第一阵面中的一参考发射天线和一参考接收天线通过耦合网络形成所述参考环路，所述第一不一致性参数用于使得第一阵面在多频点间具有一致的幅度和相位传递函数；
传播校正模块，用于在所述多个频点下，通过第二阵面分别对所述一阵面的接收天线和发射天线进行校正，获得所述第一阵面的接收通道在各频点的第二不一致性参数和所述第一阵面的发射通道在各频点的第三不一致性参数；其中，所述第一阵面和所述第二阵面为天线排布相同且相对放置的两个阵面，所述第二不一致性参数用于使得各接收通道具有一致的幅度和相位传递函数，所述第三不一致性参数用于使得各发射通道具有一致的幅度和相位传递函数。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
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2021
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