CN116647289B - 多通道收发设备、校准装置、***、方法和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了多通道收发设备、校准装置、***、方法和电子设备，多通道收发设备包括多个业务收发通道以及与业务收发通道对应连接的多个天线单元，多通道收发设备包括设备中频端口，设备中频端口连接外部混频辐射链路，以使参考收发通道内中频电路通过外部混频辐射链路与待校准的业务收发通道对应的天线单元进行射频信号收发；通过确定发射信号的功率、接收信号的功率、外部混频辐射链路的路径损耗以及参考收发通道内中频电路的标定增益，确定待校准的业务收发通道的增益，并进行校准。本申请校准阶段无需长期占用大带宽、高频段的测试仪器。外部混频辐射链路可采用多通道收发设备内部的本振信号，不需要复杂的同步方案就可以实现频率同步。

Description

多通道收发设备、校准装置、***、方法和电子设备
技术领域
本申请涉及天线校准领域，具体涉及多通道收发设备校准方法和***。
背景技术
随着多通道收发设备的演进，多通道收发设备向大带宽，高频段演进，这也意味着测试多通道收发设备的仪表的性能需要大幅提高，在多通道收发射频***中，在设备出厂检验时，均需要设置独立的装备做表工位，一般的做表工位上均会需要支持到高频段大带宽的频谱仪、信号源等仪表。
随着多通道收发设备频率以及带宽提升，对仪表的性能提出更高要求，对多通道收发设备的校准产生不利的影响。
发明内容
发明目的：本申请旨在提供一种多通道收发设备、校准装置、***、方法和电子设备，解决上述问题。
为实现上述发明目的，本申请采用以下技术方案。
第一方面，本申请提供一种多通道收发设备，所述多通道收发设备包括多个业务收发通道以及与所述业务收发通道对应连接的多个天线单元，所述多通道收发设备包括设备中频端口；
所述设备中频端口通过开关与各所述业务收发通道内中频电路电性连接；
所述设备中频端口用于与外部混频辐射链路连接，以使参考收发通道内中频电路通过所述外部混频辐射链路与待校准的所述业务收发通道对应的所述天线单元进行射频信号收发，从而通过确定发射信号的功率、接收信号的功率、所述外部混频辐射链路的路径损耗以及所述参考收发通道内中频电路的标定增益，确定所述待校准的业务收发通道的增益，以及基于所述增益对所述待校准的业务收发通道进行校准；其中所述参考收发通道为选取的所述业务收发通道。
第二方面，本申请提供一种校准装置，用于多通道收发设备校准，所述多通道收发设备包括多个业务收发通道以及与所述业务收发通道对应连接的多个天线单元，所述多通道收发设备包括设备中频端口；所述设备中频端口通过开关与各所述业务收发通道内中频电路电性连接；
所述校准装置包括外部混频辐射链路和处理器；
所述外部混频辐射链路用于与所述设备中频端口连接，以使参考收发通道内中频电路通过所述外部混频辐射链路与待校准的所述业务收发通道对应的所述天线单元进行射频信号收发；
所述处理器，用于通过确定发射信号的功率、接收信号的功率、所述外部混频辐射链路的路径损耗以及所述参考收发通道内中频电路的标定增益，确定待校准的所述业务收发通道的增益，以及基于所述增益对待校准的所述业务收发通道进行校准；其中所述参考收发通道为选取的所述业务收发通道。
第三方面，本申请提供一种校准***，包括：
多通道收发设备，所述多通道收发设备包括多个业务收发通道以及与所述业务收发通道对应连接的多个天线单元，所述多通道收发设备包括设备中频端口；所述设备中频端口通过开关与各所述业务收发通道内中频电路电性连接；所述设备中频端口用于与外部混频辐射链路连接；
校准装置，所述校准装置用于所述多通道收发设备校准；
所述校准装置包括外部混频辐射链路和处理器；
所述外部混频辐射链路用于与所述设备中频端口连接，以使参考收发通道内中频电路通过所述外部混频辐射链路与待校准的所述业务收发通道对应的所述天线单元进行射频信号收发；
所述处理器，用于通过确定发射信号的功率、接收信号的功率、所述外部混频辐射链路的路径损耗以及所述参考收发通道内中频电路的标定增益，确定待校准的所述业务收发通道的增益，以及基于所述增益对待校准的所述业务收发通道进行校准；其中所述参考收发通道为选取的所述业务收发通道。
第四方面，本申请提供多通道收发设备校准方法，用于多通道收发设备校准，所述多通道收发设备包括多个业务收发通道以及与所述业务收发通道对应连接的多个天线单元，所述多通道收发设备包括设备中频端口，所述设备中频端口通过开关与各所述业务收发通道内中频电路电性连接；
所述方法包括：
从所述业务收发通道中选取参考收发通道；
将所述设备中频端口通过开关与所述参考收发通道内中频电路电性连接；
将所述设备中频端口连接外部混频辐射链路，以使所述参考收发通道内中频电路通过所述外部混频辐射链路与待校准的业务收发通道对应的所述天线单元进行射频信号收发；
通过确定发射信号的功率、接收信号的功率、所述外部混频辐射链路的路径损耗以及所述参考收发通道内中频电路的标定增益，确定待校准的所述业务收发通道的增益，以及基于所述增益对待校准的所述业务收发通道进行校准。
第五方面，本申请提供一种电子设备，包括处理器和存储器；所述存储器，用于存储操作指令；所述处理器，用于通过调用所述操作指令，执行上述所述的多通道收发设备校准方法。
与现有技术相比，本申请实施例提供的多通道收发设备，设置了设备中频端口，便于与外部混频辐射链路连接，可实现通过确定发射信号的功率、接收信号的功率、外部混频辐射链路的路径损耗以及参考收发通道内中频电路的标定增益，即可实现对业务收发通道的校准，方案简洁，大幅提高了多通道收发设备校准的效率和便利性。
本申请提供的校准装置，在对多通道收发设备进行实际校准过程中，不需要昂贵的高频仪表介入，整个校准装置外置一个外部混频辐射链路，通过确定发射信号的功率、接收信号的功率、外部混频辐射链路的路径损耗以及参考收发通道内中频电路的标定增益，即可实现对业务收发通道的校准，方案简洁，大幅提高校准效率、降低校准装置的复杂性。
本申请提供的校准***和方法，环境组网简单，整个生产校准过程，不依赖于高性能如超大带宽，超高频率的信号源/频谱仪等仪表。
本申请校准阶段仅在对外部混频辐射链路的路径损耗进行校准时，使用到矢量网络分析仪，无需长期占用大带宽、高频段的测试仪器。
外部混频辐射链路可采用多通道收发设备内部的本振信号，不需要复杂的同步方案就可以实现频率同步。
本申请提供的电子设备，能够实现对多通道收发设备进行业务收发通道的校准，无需长期占用高频测试设备，校准效率高、方案简单。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为毫米波设备结构原理框图；
图2为本申请实施方式一提供的多通道收发设备的原理框图；
图3为本申请实施方式二提供的多通道收发设备的原理框图；
图4为本申请一实施方式提供的多通道收发设备中时钟本振电路的原理框图；
图5为本申请实施方式三提供的校准装置的原理框图；
图6为本申请实施方式四提供的校准装置的原理框图；
图7为本申请实施方式五提供的校准***的原理框图；
图8为本申请实施方式六提供的校准***的原理框图；
图9为本申请实施方式七提供的校准方法的原理框图一；
图10为本申请实施方式七提供的校准方法的原理框图二；
图11为本申请一实施方式校准外部混频辐射链路(B点到C点)的路径损耗示意图；
图12为本申请一实施方式提供的校准方法中参考发射通道内中频电路的标定增益的确定方法示意图；
图13为本申请一实施方式提供的校准方法中参考接收通道内中频电路的标定增益的确定方法示意图；
图14为本申请实施方式七提供的校准方法流程图；
附图标记说明：
10-多通道收发设备、1-数字处理单元、2-数模转换单元、3-业务收发通道、4-天线单元、5-时钟本振电路、6-开关切换电路、7-开关合路电路、31-发射中频电路、32-接收中频电路、33-本振信号、34-混频器、35-滤波器、36-功分器、37-多通道波束赋型器、38-混频链路、39-设备中频端口、40-通道开关、41-设备本振端口、71-合路器、20-校准装置、100-外部混频辐射链路、200-处理器、300-校准混频装置、400-校准天线、500-校准天线控制台、600-多通道收发设备控制台、700-显示单元、800-矢量网络分析仪、900-频谱仪、1000-信号源、301-校准中频端口、302-校准射频端口、303-校准本振端口、501-晶振、502-参考时钟、503-模拟锁相环、504-射频锁相环、505-本振功分器、2000-毫米波设备。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
随着无线通信技术的发展，低频段的频谱已十分拥挤，而高频段频谱资源丰富，因此通信设备的通信频段逐渐向高频扩展已成为趋势。
毫米波由于其波长短、频带宽，可以有效地解决高速宽带无线接入面临的许多问题，因而在短距离通信中有着广泛的应用前景。
本申请实施例提出的多通道收发设备、校准装置、***、方法和电子设备，可面向毫米波***应用。
多通道收发设备10能够实现多通道接收和发射射频信号，多通道收发设备10包括多个业务收发通道3以及与业务收发通道3对应连接的多个天线单元4，多通道收发设备10包括设备中频端口39。
本申请以毫米波设备作为例子进行说明。可以理解的是，本申请实施例中多通道收发设备10不限于毫米波设备。
毫米波设备2000的结构原理图如图1所示，包括数字处理单元1、数模转换单元2、多个业务收发通道3，业务收发通道3包括中频链路和混频链路38，业务收发通道3对应连接天线单元4，其中，中频链路输入或输出中频信号，中频链路包括发射中频电路31和接收中频电路32，发射中频电路31或接收中频电路32可包括中频段的滤波器35、放大器、巴伦(Balance-unbalance，BALUN，平衡－不平衡变换器)、功分器36等中频器件。混频链路38可以包括混频器34、滤波器35、功分器36和多通道波束赋型器37。
图1示出的毫米波设备2000的工作流程是，在发射电路中，数字处理单元1对数据进行调制，在数据发射过程中数模转换单元2将数字信号转换为模拟信号，发射中频电路31对模拟信号进行滤波、放大等操作，混频链路38将处理好的中频信号上变频到高频利用天线单元4进行发射。而在接收电路中，将天线单元4接收到的高频信号利用混频链路38下变频到中频段，接收中频电路32进行处理后，数模转换单元2将模拟信号转换为数字信号，数字处理单元1进行解调获得数据。
为了保证毫米波设备2000各业务收发通道3的精确同步，毫米波设备2000还包括时钟本振电路5。如图4所示，时钟本振电路5包括晶振501、模拟锁相环503、射频锁相环504和本振功分器505。晶振501用于生成振荡信号，并输出振荡信号至模拟锁相环503，然后接入射频锁相环504，经过射频锁相环504出来的信号到达本振功分器505可以分为多路相同的本振信号33，分别将各路本振信号33输出到混频链路38中，保证各路业务收发通道3精准同步。模拟锁相环503产生参考时钟502，参考时钟502提供给数字处理单元1和数模转换单元2。
本申请实施例提供了多通道收发设备10、校准***、方法和电子设备，通过多通道收发设备10内业务收发通道3的设备中频端口39与外部混频辐射链路100连接，以使参考收发通道内中频电路通过外部混频辐射链路100与待校准的业务收发通道3对应的天线单元4进行射频信号收发，从而通过确定发射信号的功率、接收信号的功率、外部混频辐射链路100的路径损耗以及参考收发通道内中频电路的标定增益，确定待校准的业务收发通道3的增益，以及基于增益对待校准的业务收发通道3进行校准；其中参考收发通道为选取的业务收发通道3。
本申请提供的方案在对多通道收发设备10进行实际校准过程中，不需要昂贵的高频仪表介入，整个***外置一个外部混频辐射链路100，通过确定发射信号的功率、接收信号的功率、外部混频辐射链路100的路径损耗以及参考收发通道内中频电路的标定增益，即可实现对业务收发通道3的校准，方案简洁，降低了校准的硬件要求，有利于生产校准。
在一些实施方式中，外部混频辐射链路100采用的本振源为多通道收发设备10内部的本振信号33，不需要额外增加硬件、或更复杂的同步方案就可以实现各业务收发通道3频率同步。
本申请中所指的中频信号频率范围可以为0～6GHz，射频信号可以为10GHz以上，如26GHz、28GHz、39GHz、60GHz、77GHz等，或者更高。
本申请中所指的射频信号就是将中频信号和本振信号混频后得到的信号。
本申请实施例提供的方案能够应用于高频段的多通道收发设备10的校准。
以下结合说明书附图对本申请进行详细说明。
实施方式一：
如图2所示，多通道收发设备10，包括多个业务收发通道3以及与业务收发通道3对应连接的多个天线单元4，多通道收发设备10包括设备中频端口39；
设备中频端口39通过开关与各业务收发通道3内中频电路电性连接；
设备中频端口39用于与外部混频辐射链路100连接，以使参考收发通道内中频电路通过外部混频辐射链路100与待校准的业务收发通道3对应的天线单元4进行射频信号收发，从而通过确定发射信号的功率、接收信号的功率、外部混频辐射链路100的路径损耗以及参考收发通道内中频电路的标定增益，确定待校准的业务收发通道3的增益，以及基于增益对待校准的业务收发通道3进行校准；其中参考收发通道为选取的业务收发通道3。
本实施方式提供的多通道收发设备10，包括多个业务收发通道3包括中频链路和混频链路38，业务收发通道3对应连接天线单元4，其中中频链路包括发射中频电路31和接收中频电路32，可选地，混频链路38包括依次连接的混频器34、滤波器35、功分器36和多通道波束赋型器37。
如图2所示的多通道收发设备10，业务收发通道3包括发射中频电路31和接收中频电路32；多通道收发设备10还包括开关切换电路6，开关切换电路6具有切换开关动点端和切换开关定点端，切换开关动点端分别与发射中频电路31和接收中频电路32连接，切换开关定点端与设备中频端口39连接，用于对发射中频电路31和接收中频电路32进行切换。
在一些实施例中，发射中频电路31和接收中频电路32还分别串接有通道开关40，用于发射中频电路31和接收中频电路32的通断控制，可选地，通道开关40可为单刀单掷开关或单刀双掷开关。
如图2所示的附图中，开关切换电路6中的切换开关动点端分别连接到通道开关40的动点端，在其他实施方式中，开关切换电路6中的切换开关动点端可分别直接连接至发射中频电路31和接收中频电路32。
图2示出的多通道收发设备10，设置了设备中频端口39，可与校准设备直接进行简单插拔连接或螺纹连接，具有灵活性。
设备中频端口39便于与外部混频辐射链路100连接，可通过确定发射信号的功率、接收信号的功率、外部混频辐射链路100的路径损耗以及参考收发通道内中频电路的标定增益，即可实现对业务收发通道3的校准，方案简洁，降低了校准的硬件需求，更利于进行校准。
本申请实施方式提供的多通道收发设备10便于校准，可实现多通道信息高频信号收发。
在一些实施方式中，如图2所示，多通道收发设备10包括设备本振端口41，设备本振端口41连接多通道收发设备10的内部本振信号33；
设备本振端口41用于与外部混频辐射链路100连接，以向外部混频辐射链路100提供本振信号33。
可选地，设备本振端口41可连接时钟本振电路5用于获取本振信号33，时钟本振电路5的示例，可参照图4。
通过设置设备本振端口41，使外部混频辐射链路100能够灵活选择本振源，即可方便接入多通道收发设备10内部本振信号33，也可选择不采用多通道收发设备10内部的本振信号33，提高了外部混频辐射链路100选择的灵活性和提高适配性，提高测试校准效率。
实施方式二：
如图3所示，本实施方式提供的多通道收发设备10，与实施方式一不同的是，本实施方式中，多通道收发设备10包括开关合路电路7；
开关合路电路7包括开关切换电路6和合路器71，开关切换电路6具有切换开关动点端和切换开关定点端，切换开关动点端分别与发射中频电路31和接收中频电路32连接，切换开关定点端与合路器71连接；
合路器71用于将发射中频电路31或接收中频电路32中的任一者的输出信号与本振信号33合为一路输出至设备中频端口39，或将设备中频端口39接收的信号分出两路信号，其中一路信号连接至切换开关动点端，另一路信号获得本振信号33；其中本振信号33为多通道收发设备10的内部本振信号33。
本实施方式中，开关切换电路6的切换开关动点端的连接方式可参考实施方式二，切换开关定点端连接至合路器71。
本实施方式提供的多通道收发设备10，基于本振信号33产生中频信号，使外部校准混频装置300实现精准同步，无需外部校准设备在设置时钟同步，提高校准效率，简化校准流程。
在一些实施方式中，当多通道收发设备10的中频信号与本振信号33频点接近或差异较大，导致如图3中的合路器71设计困难时，***可考虑采用两根射频线缆分别将中频信号与本振信号33引出，分别输出给外部校准混频装置300。
实施方式三：
如图5所示，本实施方式提供一种校准装置20，用于多通道收发设备10校准，多通道收发设备10包括多个业务收发通道3以及与业务收发通道3对应连接的多个天线单元4，多通道收发设备10包括设备中频端口39；设备中频端口39通过开关与各业务收发通道3内中频电路电性连接；
校准装置20包括外部混频辐射链路100和处理器200；
外部混频辐射链路100用于与设备中频端口39连接，以使参考收发通道内中频电路通过外部混频辐射链路100与待校准的业务收发通道3对应的天线单元4进行射频信号收发；
处理器200，用于通过确定发射信号的功率、接收信号的功率、外部混频辐射链路100的路径损耗以及参考收发通道内中频电路的标定增益，确定待校准的业务收发通道3的增益，以及基于增益对待校准的业务收发通道3进行校准；其中参考收发通道为选取的业务收发通道3。
本申请提供的校准装置20，在对多通道收发设备10进行实际校准过程中，不需要昂贵的高频仪表介入，整个校准装置20外置一个外部混频辐射链路100，通过确定发射信号的功率、接收信号的功率、外部混频辐射链路100的路径损耗以及参考收发通道内中频电路的标定增益，即可实现对业务收发通道3的校准，方案简洁、硬件要求低，适用性更好。
实施方式四：
如图6所示，本实施方式在实施方式四的基础上，提供的校准装置20，外部混频辐射链路100设有：
校准混频装置300，校准混频装置300与设备中频端口39连接；
校准天线400，校准混频装置300通过校准天线400与待校准的业务收发通道3对应的天线单元4进行射频信号收发；
其中，校准混频装置300用于基于设备中频端口39传输的中频信号或射频信号进行混频处理。
在一些实施方式中，校准混频装置300具有校准射频端口302和校准中频端口301；
校准中频端口301与设备中频端口39连接，校准射频端口302与校准天线400连接。
在其他的实施方式中，校准混频装置300还包括校准本振端口303，校准本振端口303连接多通道收发设备10的内部本振信号33。
实施方式五：
如图7所示，本实施方式提供了校准***，包括：
多通道收发设备10，多通道收发设备10包括多个业务收发通道3以及与业务收发通道3对应连接的多个天线单元4，多通道收发设备10包括设备中频端口39；设备中频端口39通过开关与各业务收发通道3内中频电路电性连接；设备中频端口39用于与外部混频辐射链路100连接；
校准装置20，校准装置20用于多通道收发设备10校准；
校准装置20包括外部混频辐射链路100和处理器200；
外部混频辐射链路100用于与设备中频端口39连接，以使参考收发通道内中频电路通过外部混频辐射链路100与待校准的业务收发通道3对应的天线单元4进行射频信号收发；
处理器200，用于通过确定发射信号的功率、接收信号的功率、外部混频辐射链路100的路径损耗以及参考收发通道内中频电路的标定增益，确定待校准的业务收发通道3的增益，以及基于增益对待校准的业务收发通道3进行校准；其中参考收发通道为选取的业务收发通道3。
本申请实施方式提供的校准***，环境组网简单，整个生产校准过程，不依赖于高性能如超大带宽，超高频率的信号源/频谱仪等仪表，***硬件性能要求低，利于进行推广。
本领域技术人员可以理解的是，本申请实施方式提供的校准***，其中多通道收发设备10和校准装置20的具体实施方式可参考上述的实施方式部分。对此本实施方式不再描述。
在一些实施方式中，通过多通道收发设备10设置的设备本振端口41引出其内部本振信号33，通过校准设备上的校准本振端口303连接设备本振端口41，即可实现频率同步，因此本申请实施方式提供的校准***，不需复杂的频率同步方案，多通道收发设备10与外置的校准装置20仅需共本振信号即可。
在一些实施方式中，多通道收发设备10内部设计一个开关合路电路7，其中通过设计一个合路器71，合路器71连接了参考收发通道的中频信号和本振信号33，内部通过合路器71引出中频与时钟信号，仅需要引出一根线缆即可与校准装置20连接，环境组网简单，校准硬件要求低，相对效率高。
实施方式六：
在实施方式五的基础上，如图8所示，校准混频装置300，校准混频装置300与设备中频端口39连接；校准天线400，校准混频装置300通过校准天线400与待校准的业务收发通道3对应的天线单元4进行射频信号收发；其中，校准混频装置300用于基于设备中频端口39传输的中频信号或射频信号进行混频处理。
本实施方式提供的校准***还包括校准天线控制台500，校准天线400置于校准天线控制台500上，校准天线控制台500与处理器200连接，处理器200用于控制校准天线控制台500以使校准天线400在平面X轴和Y轴方向运动。
在一些实施方式中，校准***还包括多通道收发设备控制台600，多通道收发设备10，置于多通道收发设备控制台600上，多通道收发设备控制台600与处理器200连接，处理器200用于控制多通道收发设备控制台600以使多通道收发设备10在平面X轴和Y轴方向运动。
在校准不同通道时，可以通过处理器200控制校准天线控制台500和多通道收发设备控制台600，实现多通道收发设备10移动，或校准天线400移动。
具体实施方式中，校准天线控制台500和多通道收发设备控制台600可包括台面、丝杆机构和联动机构，校准天线控制台500和多通道收发设备控制台600可置于台面上，台面还设置有X轴的丝杆螺母机构和Y轴方向的丝杆螺母机构，螺母可沿着丝杆轴线方向运动，丝杆连接传动机构，通过处理器200控制传动机构输出动力。
在一些实施方式中，校准***还包括显示单元700，显示单元700与处理器200电性连接，用于接收处理器200的数据并进行显示。
可选地，显示单元700可以包括但不限于液晶显示模块、有机发光显示模块和Micro-LED显示模块中的一种。
显示单元700可直接与处理器200连接，由处理器200驱动实现显示，但是不限于此连接方式。例如，显示单元700可以与处理器200通过网络和/或蓝牙模块等通讯方式连接。
实施方式七：
本实施方式提供一种多通道收发设备校准方法，流程图如图14所示，该方法用于多通道收发设备10校准，多通道收发设备10包括多个业务收发通道3以及与业务收发通道3对应连接的多个天线单元4，多通道收发设备10包括设备中频端口39，设备中频端口39通过开关与各业务收发通道3内中频电路电性连接；
方法包括：
从业务收发通道3中选取参考收发通道；
将设备中频端口39通过开关与参考收发通道内中频电路电性连接；
将设备中频端口39连接外部混频辐射链路100，以使参考收发通道内中频电路通过外部混频辐射链路100与待校准的业务收发通道3对应的天线单元4进行射频信号收发；
通过确定发射信号的功率、接收信号的功率、外部混频辐射链路100的路径损耗以及参考收发通道内中频电路的标定增益，确定待校准的业务收发通道3的增益，以及基于增益对待校准的业务收发通道3进行校准。
具体实施方式中，待校准的业务收发通道3的增益表示如下：
Pc＝Pr-Pt-Loss_cl-Pref；
其中，Pc为待校准的业务收发通道3的增益，Pr为接收信号的功率，Pt为发射信号的功率，Loss_cl为外部混频辐射链路100的路径损耗，Pref为参考收发通道内中频电路的标定增益。
以下结合图9和图10对校准方法进行详细说明。
在图9示出的实施方式中，校准方法包括对待校准的业务发射通道进行校准，具体包括：
从业务收发通道3中选取参考接收通道；
将参考接收通道内中频电路连接设备中频端口39；将设备中频端口39连接外部混频辐射链路100；
将业务收发通道3切换为待校准的业务发射通道；
在A点发射信号，发射信号的功率为Pa，发射信号经过待校准的业务发射通道，再通过对应的天线单元4到B点，经外部混频辐射链路100到C点，参考接收通道内中频电路进行射频信号收发，参考接收通道在D点接收信号的功率Pd；
确定发射信号的功率、接收信号的功率、外部混频辐射链路100的路径损耗以及参考接收通道中频电路的标定增益，并据此确定待校准的业务发射通道的增益；基于增益对待校准的业务发射通道进行校准。
具体实施方式中，待校准的业务发射通道的增益的表达式如下：
Pab＝Pd-Pa-Loss-Prx_ref；
其中，Pab为待校准的业务发射通道的增益，Pd为接收信号的功率，Pa为发射信号的功率，Loss为外部混频辐射链路100即B点到C点的路径损耗，Prx_ref为参考接收通道中频电路C点到D点的标定增益，通过该表达式可校准得到多通道收发设备10的发射链路A-B(即待校准的业务发射通道)的增益。
在图10示出的实施方式中，校准方法包括对待校准的业务接收通道进行校准，具体包括：
从业务收发通道3中选取参考发射通道；
将参考发射通道内中频电路连接设备中频端口39；将设备中频端口39连接外部混频辐射链路100；
将业务收发通道3切换为待校准的业务接收通道；
在D点发射信号，发射信号的功率为Pd，信号经过参考发射通道内中频电路到达C点，再通过外部混频辐射链路100到B点，待校准的业务接收通道对应的天线单元4进行射频信号收发；待校准的业务接收通道在A点接收信号的功率Pa；
确定发射信号的功率、接收信号的功率、外部混频辐射链路100的路径损耗以及参考发射通道中频电路的标定增益，并据此确定待校准的业务接收通道的增益；基于增益对待校准的业务接收通道进行校准。
具体实施方式中，待校准的业务接收通道的增益的表达式如下：
Pba＝Pa’-Pd’-Loss’-Ptx_ref；
其中，Pba为待校准的业务接收通道的增益，Pa’为接收信号的功率，Pd’为发射信号的功率，Loss’为外部混频辐射链路100即C点到B点的路径损耗，Ptx_ref为参考发射通道中频电路D点到C点的标定增益。
通过该表达式可校准得到多通道收发设备10的接收链路B-A(即待校准的业务接收通道)的增益。
基于以上流程，遍历多通道收发设备10不同的业务收发通道3，频点的发射数值，完成校准。
在一些实施方式中，需校准环境数据，如图11所示，即得到外部混频辐射链路100也就是B点到C点的路径损耗，校准环境数据时，校准天线400可使用标准增益喇叭，可利用矢量网络分析仪800，针对BC段的路径损耗在所需的频段内进行损耗标定，根据校准需要，可将校准混频装置300的方向设为发射或接收。
由于外部混频辐射链路100处于外部环境中，因此本申请提供的方案仅需要在进行外部环境数据进行校准时才用到矢量网络分析仪800，不需要长期占用，环境稳定后即用不到矢量网络分析仪800。
参考收发通道内中频电路的标定增益包括参考发射通道内中频电路的标定增益，和参考接收通道内中频电路的标定增益；
在一些实施方式中，参考发射通道内中频电路的标定增益的确定方法如下：
如图12所示，将参考发射通道内中频电路(如图12中发射中频电路31)连接设备中频端口39输出中频信号；参考发射通道发射信号，频谱仪900在设备中频端口39处测量接收信号的功率；根据发射信号的功率和接收信号的功率确定参考发射通道内中频电路的标定增益。
由于频谱仪900接收的信号是中频电路中的中频信号，为混频前的信号，其非高频，因此不需要高频率大带宽的仪器，仅需采用价格便宜，频率低的仪表就可以测量参考收发通道的内中频电路的标定增益。
如图13所示，参考接收通道内中频电路的标定增益的确定方法如下：
将参考接收通道内中频电路(如图13所述接收中频电路32)连接设备中频端口39；信号源1000在设备中频端口39发射信号；
测量参考接收通道接收信号的功率；根据发射信号的功率和接收信号的功率确定参考接收通道中频电路的标定增益。
信号源1000采用低频信号源即可。
在一些实施方式中，校准方法中，外部混频辐射链路100的本振源采用多通道收发设备10的内部本振信号33，无需复杂的同步电路，能够实现校准效率高，同步精度高的效果。
本申请实施方式还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器；所述存储器，用于存储操作指令；所述处理器，用于通过调用所述操作指令，执行如上所述的多通道收发设备校准方法。
以上仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

Claims (21)

1.一种多通道收发设备（10），其特征在于，所述多通道收发设备（10）包括多个业务收发通道（3）以及与所述业务收发通道（3）对应连接的多个天线单元（4），所述多通道收发设备（10）包括设备中频端口（39）；
所述设备中频端口（39）通过开关与各所述业务收发通道（3）内中频电路电性连接；
所述设备中频端口（39）用于与外部混频辐射链路（100）连接，以使参考收发通道内中频电路通过所述外部混频辐射链路（100）与待校准的所述业务收发通道（3）对应的所述天线单元（4）进行射频信号收发，从而通过确定发射信号的功率、接收信号的功率、所述外部混频辐射链路（100）的路径损耗以及所述参考收发通道内中频电路的标定增益，确定所述待校准的业务收发通道（3）的增益，以及基于所述增益对所述待校准的业务收发通道（3）进行校准；其中所述参考收发通道为选取的所述业务收发通道（3）。
2.根据权利要求1所述的多通道收发设备（10），其特征在于，
所述业务收发通道（3）包括发射中频电路（31）和接收中频电路（32）；
所述多通道收发设备（10）还包括开关切换电路（6），所述开关切换电路（6）具有切换开关动点端和切换开关定点端，所述切换开关动点端分别与所述发射中频电路（31）和所述接收中频电路（32）连接，所述切换开关定点端与所述设备中频端口（39）连接，用于对所述发射中频电路（31）和所述接收中频电路（32）进行切换。
3.根据权利要求1所述的多通道收发设备（10），其特征在于，
所述业务收发通道（3）还包括发射中频电路（31）和接收中频电路（32）；
所述多通道收发设备（10）还包括开关合路电路（7）；
所述开关合路电路（7）包括开关切换电路（6）和合路器（71），所述开关切换电路（6）具有切换开关动点端和切换开关定点端，所述切换开关动点端分别与所述发射中频电路（31）和所述接收中频电路（32）连接，所述切换开关定点端与所述合路器（71）连接；
所述合路器（71）用于将所述发射中频电路（31）或所述接收中频电路（32）中的任一者的输出信号与本振信号（33）合为一路输出至所述设备中频端口（39），或将所述设备中频端口（39）接收的信号分出两路信号，其中一路信号连接至所述切换开关定点端，另一路信号获得所述本振信号（33）；
其中所述本振信号（33）为所述多通道收发设备（10）的内部本振信号。
4.根据权利要求1所述的多通道收发设备（10），其特征在于，
所述多通道收发设备（10）包括设备本振端口（41），所述设备本振端口（41）连接所述多通道收发设备（10）的内部本振信号（33）；
所述设备本振端口（41）用于与所述外部混频辐射链路（100）连接，以向所述外部混频辐射链路（100）提供所述本振信号（33）。
5.一种校准装置（20），其特征在于，用于多通道收发设备（10）校准，所述多通道收发设备（10）包括多个业务收发通道（3）以及与所述业务收发通道（3）对应连接的多个天线单元（4），所述多通道收发设备（10）包括设备中频端口（39）；所述设备中频端口（39）通过开关与各所述业务收发通道（3）内中频电路电性连接；
所述校准装置（20）包括外部混频辐射链路（100）和处理器（200）；
所述外部混频辐射链路（100）用于与所述设备中频端口（39）连接，以使参考收发通道内中频电路通过所述外部混频辐射链路（100）与待校准的所述业务收发通道（3）对应的所述天线单元（4）进行射频信号收发；
所述处理器（200），用于通过确定发射信号的功率、接收信号的功率、所述外部混频辐射链路（100）的路径损耗以及所述参考收发通道内中频电路的标定增益，确定待校准的所述业务收发通道（3）的增益，以及基于所述增益对待校准的所述业务收发通道（3）进行校准；其中所述参考收发通道为选取的所述业务收发通道（3）。
6.根据权利要求5所述的校准装置（20），其特征在于，所述外部混频辐射链路（100）设有：
校准混频装置（300），所述校准混频装置（300）与所述设备中频端口（39）连接；
校准天线（400），所述校准混频装置（300）通过所述校准天线（400）与待校准的所述业务收发通道（3）对应的所述天线单元（4）进行射频信号收发；
其中，所述校准混频装置（300）用于基于所述设备中频端口（39）传输的中频信号或所述射频信号进行混频处理。
7.根据权利要求6所述的校准装置（20），其特征在于，
所述校准混频装置（300）具有校准中频端口（301）和校准射频端口（302）；
所述校准中频端口（301）与所述设备中频端口（39）连接，所述校准射频端口（302）与所述校准天线（400）连接。
8.根据权利要求7所述的校准装置（20），其特征在于，所述校准混频装置（300）还包括校准本振端口（303），所述校准本振端口（303）连接所述多通道收发设备（10）内部本振信号（33）。
9.一种校准***，其特征在于，包括：
多通道收发设备（10），所述多通道收发设备（10）包括多个业务收发通道（3）以及与所述业务收发通道（3）对应连接的多个天线单元（4），所述多通道收发设备（10）包括设备中频端口（39）；所述设备中频端口（39）通过开关与各所述业务收发通道（3）内中频电路电性连接；所述设备中频端口（39）用于与外部混频辐射链路（100）连接；
校准装置（20），所述校准装置（20）用于所述多通道收发设备（10）校准；
所述校准装置（20）包括外部混频辐射链路（100）和处理器（200）；
所述外部混频辐射链路（100）用于与所述设备中频端口（39）连接，以使参考收发通道内中频电路通过所述外部混频辐射链路（100）与待校准的所述业务收发通道（3）对应的所述天线单元（4）进行射频信号收发；
所述处理器（200），用于通过确定发射信号的功率、接收信号的功率、所述外部混频辐射链路（100）的路径损耗以及所述参考收发通道内中频电路的标定增益，确定待校准的所述业务收发通道（3）的增益，以及基于所述增益对待校准的所述业务收发通道（3）进行校准；其中所述参考收发通道为选取的所述业务收发通道（3）。
10.根据权利要求9所述的校准***，其特征在于，所述外部混频辐射链路（100）设有：校准混频装置（300），所述校准混频装置（300）与所述设备中频端口（39）连接；校准天线（400），所述校准混频装置（300）通过所述校准天线（400）与待校准的所述业务收发通道（3）对应的所述天线单元（4）进行射频信号收发；其中，所述校准混频装置（300）用于基于所述设备中频端口（39）传输的中频信号或所述射频信号进行混频处理；
所述***还包括校准天线控制台（500），所述校准天线（400）置于所述校准天线控制台（500）上，所述校准天线控制台（500）与所述处理器（200）连接，所述处理器（200）还用于控制所述校准天线控制台（500）以使所述校准天线（400）在平面X轴和Y轴方向运动。
11.根据权利要求9所述的校准***，其特征在于，所述***还包括多通道收发设备控制台（600），所述多通道收发设备（10）置于所述多通道收发设备控制台（600）上，所述多通道收发设备控制台（600）与所述处理器（200）连接，所述处理器（200）还用于控制多通道收发设备控制台（600）以使所述多通道收发设备（10）在平面X轴和Y轴方向运动。
12.根据权利要求9所述的校准***，其特征在于，所述***还包括显示单元（700），所述显示单元（700）与所述处理器（200）电性连接，所述显示单元（700）用于接收处理器（200）的数据并进行显示。
13.多通道收发设备校准方法，其特征在于，用于多通道收发设备（10）校准，所述多通道收发设备（10）包括多个业务收发通道（3）以及与所述业务收发通道（3）对应连接的多个天线单元（4），多通道收发设备（10）包括设备中频端口（39），所述设备中频端口（39）通过开关与各所述业务收发通道（3）内中频电路电性连接；
所述方法包括：
从所述业务收发通道（3）中选取参考收发通道；
将所述设备中频端口（39）通过开关与所述参考收发通道内中频电路电性连接；
将所述设备中频端口（39）连接外部混频辐射链路（100），以使所述参考收发通道内中频电路通过所述外部混频辐射链路（100）与待校准的业务收发通道（3）对应的所述天线单元（4）进行射频信号收发；
通过确定发射信号的功率、接收信号的功率、所述外部混频辐射链路（100）的路径损耗以及所述参考收发通道内中频电路的标定增益，确定待校准的所述业务收发通道（3）的增益，以及基于所述增益对待校准的所述业务收发通道（3）进行校准。
14.根据权利要求13所述的多通道收发设备校准方法，其特征在于，将所述设备中频端口（39）连接所述外部混频辐射链路（100），具体包括：
所述外部混频辐射链路（100）设有校准混频装置（300）和校准天线（400）；
将所述设备中频端口（39）连接校准混频装置（300）；
所述校准混频装置（300）通过校准天线（400）与待校准的所述业务收发通道（3）对应的所述天线单元（4）进行射频信号收发。
15.根据权利要求13所述的多通道收发设备校准方法，其特征在于，所述参考收发通道内中频电路的标定增益包括参考发射通道内中频电路的标定增益，和参考接收通道内中频电路的标定增益；
其中，所述参考发射通道内中频电路的标定增益的确定方法如下：
将所述参考发射通道内中频电路连接所述设备中频端口（39）输出中频信号；
所述参考发射通道发射信号；
频谱仪（900）在所述设备中频端口（39）测量接收信号的功率；
根据发射信号的功率和接收信号的功率确定所述参考发射通道内中频电路的标定增益；
所述参考接收通道内中频电路的标定增益的确定方法如下：
将所述参考接收通道内中频电路连接所述设备中频端口（39）；
信号源（1000）在所述设备中频端口（39）发射信号；
测量所述参考接收通道接收信号的功率；根据发射信号的功率和接收信号的功率确定所述参考接收通道中频电路的标定增益。
16.根据权利要求13所述的多通道收发设备校准方法，其特征在于，用矢量网络分析仪（800）测量所述外部混频辐射链路（100）的路径损耗。
17.根据权利要求13所述的多通道收发设备校准方法，其特征在于，所述方法包括对待校准的业务接收通道进行校准，具体包括：
从所述业务收发通道（3）中选取参考发射通道；
将所述参考发射通道内中频电路连接所述设备中频端口（39）；将所述设备中频端口（39）连接外部混频辐射链路（100）；
将所述业务收发通道（3）切换为待校准的所述业务接收通道；
所述参考发射通道内中频电路通过所述外部混频辐射链路（100）与待校准的所述业务接收通道对应的所述天线单元（4）进行射频信号收发；
确定发射信号的功率、接收信号的功率、所述外部混频辐射链路（100）的路径损耗以及所述参考发射通道中频电路的标定增益，并据此确定所述待校准的业务接收通道的增益；基于所述增益对所述待校准的业务接收通道进行校准。
18.根据权利要求13所述的多通道收发设备校准方法，其特征在于，所述方法包括对待校准的业务发射通道进行校准，具体包括：
从所述业务收发通道（3）中选取参考接收通道；
将所述参考接收通道内中频电路连接所述设备中频端口（39）；将所述设备中频端口（39）连接外部混频辐射链路（100）；
将业务收发通道（3）切换为待校准的所述业务发射通道；
所述待校准的所述业务发射通道通过对应的所述天线单元（4）经所述外部混频辐射链路（100）与所述参考接收通道内中频电路进行射频信号收发；
确定发射信号的功率、接收信号的功率、所述外部混频辐射链路（100）的路径损耗以及所述参考接收通道中频电路的标定增益，并据此确定所述待校准的业务发射通道的增益；基于所述增益对所述待校准的业务发射通道进行校准。
19.根据权利要求13所述的多通道收发设备校准方法，其特征在于，
所述外部混频辐射链路（100）的本振源采用所述多通道收发设备（10）的内部本振信号（33）。
20.根据权利要求13所述的多通道收发设备校准方法，其特征在于，待校准的所述业务收发通道（3）的增益表示如下：
Pc=Pr-Pt-Loss_cl-Pref;
其中，Pc为待校准的所述业务收发通道（3）的增益，Pr为所述接收信号的功率，Pt为所述发射信号的功率，Loss_cl为所述外部混频辐射链路（100）的路径损耗，Pref为所述参考收发通道内中频电路的标定增益。
21.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器;所述存储器,用于存储操作指令;所述处理器,用于通过调用所述操作指令,执行如权利要求13-20中任一项所述的多通道收发设备校准方法。
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