CN117296205A - 一种相控阵天线的相位校准方法及装置 - Google Patents

一种相控阵天线的相位校准方法及装置 Download PDF

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CN117296205A CN202280000876.9A CN202280000876A CN117296205A CN 117296205 A CN117296205 A CN 117296205A CN 202280000876 A CN202280000876 A CN 202280000876A CN 117296205 A CN117296205 A CN 117296205A
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antenna
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蒋之浩
万***
郭翀
苏雪嫣
吴鑫宇
冯洪源
卫盟
蔡龙珠
车春城
洪伟
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Nanjing Ruima Millimeter Wave Terahertz Technology Research Institute Co ltd
BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Sensor Technology Co Ltd
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Nanjing Ruima Millimeter Wave Terahertz Technology Research Institute Co ltd
BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Sensor Technology Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture

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Abstract

本公开提供一种相控阵天线的相位校准方法，属于天线技术领域，其中，所述包括：基于预先获取的测试电压集合，对M×N个天线单元依次进行校准；测试电压集合包括多个第一测试电压；依次将测试电压集合中的第一测试电压加载至第i行第j列天线单元，并在每加载一个第一测试电压后，采集第i行第j列天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息；基于第i行第j列天线单元，在不同的第一测试电压下，所采集到的微波信号的相位和幅度信息，分析获取第一阵列矢量；基于第一阵列矢量，通过第一预设算法，得到第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个第一测试电压下的校准响应矢量，并确定第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线。

Description

一种相控阵天线的相位校准方法及装置 技术领域
本公开属于天线技术领域，具体涉及一种相控阵天线的相位校准方法及装置。
背景技术
相控阵天线通常依据辐射单元的电压-相位曲线，实现波束可重构。由于辐射单元在制备过程中存在加工误差，使得相控阵天线中的各个辐射单元一致性难以保证，比如各个辐射单元的初始相位和移相范围存在很大不同，也即各个辐射单元的电压-相位曲线都不相同。若相控阵依据辐射单元存在误差的电压-相位曲线进行配相，则会引起配相误差，导致波束指向无法按照预期进行扫描，比如造成波束变形、增益下降甚至不能重构波束等影响。
发明内容
本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种相控阵天线的相位校准方法及装置，能够直接对天线单元的相位进行测量校准，在不依赖任何先验条件的情况下，比如对于天线单元未知相移量和移相范围等，得到较为准确的天线单元的目标电压相位曲线；同时，通过筛选控制电压确定测试电压集合的方式，能够在电压相位曲线非线性的情况下，提高测量校准的效率。
第一方面，解决本公开技术问题所采用的技术方案是一种相控阵天线的相位校准方法，相控阵天线包括阵列排布的M×N个天线单元，其中，M和N中的一者为大于或者等于1的正整数，另一者为大于或者等于2的正整数；包括：
基于预先获取的测试电压集合，对M×N个天线单元依次进行校准；所述测试电压集合包括多个第一测试电压；其中，
对于第i行第j列天线单元进行校准的步骤包括：
依次将所述测试电压集合中的第一测试电压加载至所述第i行第j列天线单元，并在每加载一个所述第一测试电压后，采集所述第i行第j列天线 单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息；0＜i≤M，0＜j≤N，i和j均为正整数；
基于所述第i行第j列天线单元，在不同的第一测试电压下，所采集到的微波信号的相位和幅度信息，分析获取第一阵列矢量；所述第一阵列矢量用于表征M×N个所述天线单元的响应矢量之和；所述响应矢量用于表征所述天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的相位和幅度信息；
基于所述第一阵列矢量，通过第一预设算法，得到所述第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个所述第一测试电压下的校准响应矢量，并确定所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线；所述校准响应矢量用于表征所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的校准相位和幅度信息。
在一些实施例中，按照以下步骤确定所述测试电压集合：
将M×N个天线单元中的一个作为基准天线单元，向所述基准天线单元依次加载预设控制电压范围中的控制电压，并在每加载一个所述控制电压后，采集所述基准天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息；
根据每个所述控制电压和在该控制电压下所采集到的相位信息，生成所述基准天线单元对应的电压相位曲线；
根据所述基准天线单元对应的电压相位曲线和第一电压筛选条件，从所述预设控制电压范围中筛选部分所述控制电压作为第一测试电压，得到所述测试电压集合。
在一些实施例中，所述电压相位曲线至少包括第一线段和第二线段；所述第一线段的曲率位于第一预设曲率范围内，所述第二线段的曲率位于第二预设曲率范围内；所述第一预设曲率范围中的曲率大于所述第二预设曲率范围中的曲率；
所述根据所述基准天线单元对应的电压相位曲线和第一电压筛选条件，从所述预设控制电压范围中筛选部分所述控制电压作为第一测试电压，得到所述测试电压集合，包括：
获取所述第一线段对应的第一控制电压子范围，以及获取所述第二线段对应的第二控制电压子范围；
从所述第一控制电压子范围中筛选出第一数量的控制电压作为所述第一测试电压，以及，从所述第二控制电压子范围中筛选出第二数量的控制电压作为所述第一测试电压，得到所述测试电压集合；所述第一数量大于所述第二数量。
在一些实施例中，所述基于所述第一阵列矢量，通过第一预设算法，得到所述第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个所述第一测试电压下的校准响应矢量，并确定所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线，包括：
针对所述测试电压集合中的每个所述第一测试电压，从所述第一阵列矢量中去除环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下的校准响应矢量；所述环境矢量用于表征所述相控阵天线中除了所述第i行第j列天线单元之外的，其他所述天线单元对应的响应矢量之和；
基于每个所述第一测试电压和所述第i行第j列天线单元在每个所述第一测试电压下辐射出的微波信号的校准相位信息，确定所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线。
在一些实施例中，所述从所述第一阵列矢量中去除环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下的校准响应矢量，包括：
基于所述第i行第j列天线单元辐射出的微波信号的相位信息，当确定出所述第i行第j列天线单元的移相范围位于359°～360°之间的情况下，基于所述第i行第j列天线单元在每个所述第一测试电压下的第一阵列矢量，确定所述第一阵列矢量之和；
基于所述第一阵列矢量之和、以及所述第一阵列矢量的数量，确定所述第i行第j列天线单元对应的所述环境矢量；
从所述第一阵列矢量中去除所述环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下的校准响应矢量。
在一些实施例中，所述从所述第一阵列矢量中去除环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下的校准响应矢量，包括：
基于所述第i行第j列天线单元辐射出的微波信号的相位信息，从所述第i行第j列天线单元在每个所述第一测试电压下的第一阵列矢量中，筛选相位相差180°的第二阵列矢量；
确定筛选出的所述第二阵列矢量之和；
基于所述第二阵列矢量之和、以及所述第二阵列矢量的数量，确定所述第i行第j列天线单元对应的所述环境矢量；
从所述第一阵列矢量中去除所述环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下的校准响应矢量。
在一些实施例中，所述从所述第一阵列矢量中去除环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下的校准响应矢量，包括：
对所述第i行第j列天线单元在每个所述第一测试电压下的第一阵列矢量进行椭圆拟合，得到所述第i行第j列天线单元对应的所述环境矢量；
从所述第一阵列矢量中去除所述环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下的校准响应矢量。
在一些实施例中，所述校准响应矢量包括水平极化响应矢量和垂直极化响应矢量；所述水平极化响应矢量用于表征所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的水平极化相位和幅度信息；所述垂直极化响应矢量用于表征所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的垂直极化相位和幅度信息；
所述确定所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线，包括：
将所述水平极化响应矢量和所述垂直极化响应矢量进行极化合成处理，得到目标响应矢量；所述目标响应矢量用于表征所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的目标相位和幅度信息；
基于每个所述第一测试电压和所述第i行第j列天线单元在每个所述第一测试电压下辐射出的微波信号的目标相位信息，确定所述第i行第j列天 线单元对应的目标电压相位曲线。
第二方面，本公开还提供了一种相控阵天线的相位校准方法，所述相控阵天线包括阵列排布的M×N个天线单元，其中，M和N中的一者为大于或者等于1的正整数，另一者为大于或者等于2的正整数；
从预设控制电压范围中均匀采样多个控制电压组成测试电压集合；所述测试电压集合包括多个第一测试电压；其中，
对于第i行第j列天线单元进行校准的步骤包括：
依次将所述测试电压集合中的第一测试电压加载至所述第i行第j列天线单元，并在每加载一个所述第一测试电压后，采集所述第i行第j列天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息；0＜i≤M，0＜j≤N，i和j均为正整数；
基于所述第i行第j列天线单元，在不同的第一测试电压下，所采集到的微波信号的相位和幅度信息，分析获取第一阵列矢量；所述第一阵列矢量用于表征M×N个所述天线单元的响应矢量之和；所述响应矢量用于表征所述天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的相位和幅度信息；
通过第一预设算法，从所述第一阵列矢量中去除第一环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个所述第一测试电压下的初始响应矢量，并确定所述第i行第j列天线单元对应的初始电压相位曲线；所述第一环境矢量用于表征所述相控阵天线中除了所述第i行第j列天线单元之外的，其他天线单元对应的响应矢量之和；所述初始响应矢量用于表征所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的初始相位和幅度信息；
根据所述第i行第j列天线单元对应的初始电压相位曲线和第二电压筛选条件，更新所述测试电压集合，得到更新后的测试电压集合；
向所述第i行第j列天线单元依次加载所述更新后的测试电压集合中的第二测试电压，得到所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线。
在一些实施例中，所述向所述第i行第j列天线单元依次加载所述更新 后的测试电压集合中的第二测试电压，得到所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线，包括：
依次将所述更新后的测试电压集合中的第二测试电压加载至所述第i行第j列天线单元，并在每加载一个所述第二测试电压后，采集所述第i行第j列天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息；
基于所述第i行第j列天线单元，在不同的第二测试电压下，所采集到的微波信号的相位和幅度信息，分析获取所述第一阵列矢量；基于所述第一阵列矢量，通过第一预设算法，从所述第一阵列矢量中提取第二环境矢量；所述第二环境矢量用于表征所述相控阵天线中除了所述第i行第j列天线单元之外的，其他天线单元对应的响应矢量之和；
在所述第二环境矢量与所述第一环境矢量之间的误差小于预设值的情况下，通过第一预设算法，得到所述第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个所述第一测试电压下的校准响应矢量；所述校准响应矢量用于表征所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的校准相位和幅度信息；
基于每个所述第二测试电压和所述第i行第j列天线单元在每个所述第二测试电压下辐射出的微波信号的校准相位信息，确定所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线。
在一些实施例中，所述相控阵天线的相位校准方法还包括：
在所述第二环境矢量与所述第一环境矢量之间的误差大于或等于预设值的情况下，基于所述第二环境矢量，继续更新所述测试电压集合，直至所述第二环境矢量与所述第一环境矢量之间的误差小于预设值为止。
在一些实施例中，所述初始电压相位曲线至少包括第三线段；所述第三线段的曲率位于第三预设曲率范围内；
所述根据所述第i行第j列天线单元对应的初始电压相位曲线和第二电压筛选条件，更新所述测试电压集合，得到更新后的测试电压集合，包括：
获取所述第三线段对应的第三控制电压子范围；
从所述第三控制电压子范围中筛选出第三数量的控制电压作为所述第二测试电压，更新所述测试电压集合，得到更新后的测试电压集合。
在一些实施例中，所述基于所述第一阵列矢量，通过第一预设算法，得到所述第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个所述第一测试电压下的初始响应矢量，包括：
基于所述第i行第j列天线单元辐射出的微波信号的相位信息，当确定出所述第i行第j列天线单元的移相范围位于359°～360°之间的情况下，基于所述第i行第j列天线单元在每个所述第一测试电压下的第一阵列矢量，确定所述第一阵列矢量之和；
基于所述第一阵列矢量之和、以及所述第一阵列矢量的数量，确定所述第i行第j列天线单元对应的所述第一环境矢量；
从所述第一阵列矢量中去除所述第一环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下的初始响应矢量。
在一些实施例中，所述基于所述第一阵列矢量，通过第一预设算法，得到所述第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个所述第一测试电压下的初始响应矢量，包括：
基于所述第i行第j列天线单元辐射出的微波信号的相位信息，从所述第i行第j列天线单元在每个所述第一测试电压下的第一阵列矢量中，筛选相位相差180°的第二阵列矢量；
确定筛选出的所述第二阵列矢量之和；
基于所述第二阵列矢量之和、以及所述第二阵列矢量的数量，确定所述第i行第j列天线单元对应的所述第一环境矢量；
从所述第一阵列矢量中去除所述第一环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下的初始响应矢量。
在一些实施例中，所述基于所述第一阵列矢量，通过第一预设算法，得到所述第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个所述第一测试电压下的初始响应矢量，包括：
对所述第i行第j列天线单元在每个所述第一测试电压下的第一阵列矢量进行椭圆拟合，得到所述第i行第j列天线单元对应的所述第一环境矢量；
从所述第一阵列矢量中去除所述第一环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下的初始响应矢量。
在一些实施例中，所述校准响应矢量包括水平极化响应矢量和垂直极化响应矢量；所述水平极化响应矢量用于表征所述第i行第j列天线单元在所述第二测试电压下辐射出的微波信号的水平极化相位和幅度信息；所述垂直极化响应矢量用于表征所述第i行第j列天线单元在所述第二测试电压下辐射出的微波信号的垂直极化相位和幅度信息；
所述得到所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线，包括：
将所述水平极化响应矢量和所述垂直极化响应矢量进行极化合成处理，得到目标响应矢量；所述目标响应矢量用于表征所述第i行第j列天线单元在所述第二测试电压下辐射出的微波信号的目标相位和幅度信息；
基于每个所述第二测试电压和所述第i行第j列天线单元在每个所述第二测试电压下辐射出的微波信号的目标相位信息，确定所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线。
第三方面，本公开还提供了一种相控阵天线的相位校准装置，所述相控阵天线的相位校准装置用于执行权利要求1～8中任一项所述的相控阵天线的相位校准方法；相控阵天线包括阵列排布的M×N个天线单元，其中，M和N中一者大于或者等于1，另一者大于或者等于2的正整数；
所述相控阵天线的相位校准装置，被配置为基于预先获取的测试电压集合，对M×N个天线单元依次进行校准；所述测试电压集合包括多个第一测试电压；
所述相控阵天线的相位校准装置包括探测传感器、电压供给装置、矢量分析仪和控制器；
所述电压供给装置，被配置为在所述控制器的控制下，依次将所述测试电压集合中的第一测试电压加载至所述第i行第j列天线单元；0＜i≤M，0 ＜j≤N，i和j均为正整数；
所述探测传感器，被配置为在所述电压供给装置向所述第i行第j列天线单元每加载一个所述第一测试电压后，采集所述第i行第j列天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息，并将该相位和幅度信息发送至所述矢量分析仪；
所述矢量分析仪，被配置为基于所述第i行第j列天线单元，在不同的第一测试电压下，所采集到的微波信号的相位和幅度信息，分析获取第一阵列矢量，并将所述第一阵列矢量发送至所述控制器；所述第一阵列矢量用于表征M×N个所述天线单元的响应矢量之和；所述响应矢量用于表征所述天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的相位和幅度信息；
所述控制器，被配置为基于所述第一阵列矢量，通过第一预设算法，得到所述第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个所述第一测试电压下的校准响应矢量，并确定所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线；所述校准响应矢量用于表征所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的校准相位和幅度信息。
在一些实施例中，所述探测传感器的高度位于所述天线单元的高度范围内；所述探测传感器在所述相控阵天线正投影方向上的距离在0.5λ～1λ之间；λ为中心频率波长。
第四方面，本公开还提供了一种相控阵天线的相位校准装置，所述相控阵天线的相位校准装置用于执行权利要求9～16中任一项所述的相控阵天线的相位校准方法；相控阵天线包括阵列排布的M×N个天线单元，其中，M和N中一者大于或者等于1，另一者大于或者等于2的正整数；
所述相控阵天线的相位校准装置包括探测传感器、电压供给装置、矢量分析仪和控制器；
所述控制器，被配置为从预设控制电压范围中均匀采样多个控制电压组成测试电压集合；所述测试电压集合包括多个第一测试电压；以及，基于所述第一阵列矢量，通过第一预设算法，得到所述第i行第j列天线单元在测 试电压集合中的每个所述第一测试电压下的初始响应矢量，并确定所述第i行第j列天线单元对应的初始电压相位曲线；所述初始响应矢量用于表征所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的初始相位和幅度信息；根据所述第i行第j列天线单元对应的初始电压相位曲线和第二电压筛选条件，更新所述测试电压集合，得到更新后的测试电压集合；通过第二预设算法，得到所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线；
所述电压供给装置，被配置为在所述控制器的控制下，依次将所述测试电压集合中的第一测试电压加载至所述第i行第j列天线单元；0＜i≤M，0＜j≤N，i和j均为正整数；以及，在所述控制器的控制下，向所述第i行第j列天线单元依次加载所述更新后的测试电压集合中的第二测试电压；
所述探测传感器，被配置为在所述电压供给装置向所述第i行第j列天线单元每加载一个所述第一测试电压后，采集所述第i行第j列天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息，并将该相位和幅度信息发送至所述矢量分析仪；
所述矢量分析仪，被配置为基于所述第i行第j列天线单元，在不同的第一测试电压下，所采集到的微波信号的相位和幅度信息，分析获取第一阵列矢量；所述第一阵列矢量用于表征M×N个所述天线单元的响应矢量之和；所述响应矢量用于表征所述天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的相位和幅度信息。
第五方面，本公开还提供了一种相控阵天线的相位校准***，其中，所述相控阵天线的相位校准***包括权利要求17或权利要求19所述的相控阵天线的相位校准装置，以及相控阵天线。
附图说明
图1为本公开实施例提供的一种相控阵天线的相位校准方法的流程图；
图2为本公开实施例提供的全矢量合成的示意图；
图3为本公开实施例提供的部分矢量合成的示意图；
图4为本公开实施例提供的椭圆拟合的示意图；
图5a为本公开实施例提供的水平极化液晶相控阵天线各个天线单元的电压相位曲线示意图；
图5b为本公开实施例提供的垂直极化液晶相控阵天线各个天线单元的电压相位曲线示意图；
图6为本公开实施例提供的右旋极化液晶相控阵天线各个天线单元的电压相位曲线示意图；
图7为本公开实施例提供的遍历各个天线单元得到每个天线单元的目标电压相位曲线的流程图；
图8a为本公开实施例提供的一种相控阵天线在25.4GHz响应下的远场方向图的示意图；
图8b为本公开实施例提供的另一种相控阵天线在25.4GHz响应下的远场方向图的示意图；
图9为本公开实施例提供的另一种相控阵天线的相位校准方法的流程图；
图10为本公开实施例提供的遍历各个天线单元得到每个天线单元的目标电压相位曲线的流程图；
图11为本公开实施例提供的一种相控阵天线的相位校准***的示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作进一步详细描述。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而 不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
需要说明的是本公开实施例中的相控阵天线是指通过向阵列的天线单元中移相器加载控制电压，控制天线单元中辐射单元的馈电相位变化，以改变方向图形状的天线。控制天线单元中辐射单元的馈电相位变化可以改变天线方向图最大值的指向，以达到波束扫描的目的。
需要说明的是，本公开实施例提供的一种相控阵天线的相位校准方法的执行主体可以为一种相控阵天线的相位校准装置，该装置可以包括探测传感器、电压供给装置、矢量分析仪和控制器。
本公开实施例中相控阵天线包括阵列排布的M×N个天线单元，其中，M和N中的一者为大于或者等于1的正整数，另一者为大于或者等于2的正整数。示例性的，相控阵天线可以包括但不仅限于液晶相控阵天线，当然在其它应用场景下，也可以包括其它种类的相控阵天线，本公开实施例不限定。本公开实施例可以应用于任意极化的液晶相控阵天线的相位校准，例如线极化、双线极化、圆极化、双圆极化等液晶相控阵天线中每个天线单元的相位校准，也即得到每个天线单元较为准确的目标电压相位曲线。
本公开实施例基于预先获取的测试电压集合，对M×N个天线单元依次进行校准，其中，测试电压集合可以有不同种的确定方式，具体可以分为以下两种方式：1、筛选固定数量的第一测试电压组成测试电压集合；2、先预筛选一个测试电压集合，之后自适应更新该测试电压集合作为更新后的测试电压集合。
下面以筛选固定数量的第一测试电压组成测试电压集合的方式为例，对M×N个天线单元中的第i行第j列天线单元进行校准做详细说明。
图1为本公开实施例提供的一种相控阵天线的相位校准方法的流程图，包括步骤S101～S103：
S101、依次将测试电压集合中的第一测试电压加载至第i行第j列天线单元，并在每加载一个第一测试电压后，采集第i行第j列天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息；0＜i≤M，0＜j≤N，i和j均为正整数。
S102、基于第i行第j列天线单元，在不同的第一测试电压下，所采集到的微波信号的相位和幅度信息，分析获取第一阵列矢量；第一阵列矢量用于表征M×N个天线单元的响应矢量之和；响应矢量用于表征天线单元在第一测试电压下辐射出的微波信号的相位和幅度信息。
S103、基于第一阵列矢量，通过第一预设算法，得到第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个第一测试电压下的校准响应矢量，并确定第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线；校准响应矢量用于表征第i行第j列天线单元在第一测试电压下辐射出的微波信号的校准相位和幅度信息。
本公开实施例通过分析第i行第j列天线单元，在不同的第一测试电压下，所采集到的微波信号的相位和幅度信息，获取第一阵列矢量。本公开实施例在不依赖任何先验条件的情况下，比如对于天线单元未知相移量和移相范围等，基于第一阵列矢量，能够通过第一预设算法，直接对天线单元的相位进行测量校准，得到第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个第一测试电压下的校准响应矢量，并确定出较为准确的天线单元的目标电压相位曲线。
下面将以具体实施方式对上述各个步骤做详细说明。
针对S101中的测试电压集合，可以按照以下步骤确定：
步骤1、将M×N个天线单元中的一个作为基准天线单元，向基准天线单元依次加载预设控制电压范围中的控制电压，并在每加载一个控制电压后，采集基准天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息。
这里，基准天线单元可以作为M×N个天线单元的一个基准，以该基准天线单元为基准，采集的基准天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息，可以作为M×N个天线单元中各个天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息。预设控制电压范围包括一段连续的控制电压，例如，预设控制 电压范围可以设置为0～23.5伏(V)。
具体实施时，向基准天线单元中的移相器依次加载预设控制电压范围中的控制电压，并在每加载一个控制电压后，探测传感器采集基准天线单元中辐射单元辐射出的微波信号信息(也即微波信号的相位和幅度信息，是为同时采集到分析获取到的)，相位和幅度信息包括相位信息和幅度信息，相位信息可以表示辐射单元辐射出的微波信号的绝对相位，幅度信息可以表示辐射单元辐射出的微波信号的幅度。
其中，探测传感器可以包括极化探头和双极化探头等。
这里，每向基准天线单元中的移相器加载一个控制电压，探测传感器都可以采集到该基准天线单元中的辐射单元在该控制电压下辐射出的微波信号的相位和幅度信息，因此，能够确定每个控制电压和该控制电压下采集到的该相位和幅度信息中的相位信息之间的对应关系。
步骤2、根据每个控制电压和在该控制电压下所采集到的相位信息，生成基准天线单元对应的电压相位曲线。
具体实施时，根据每个控制电压，该控制电压下采集到的相位信息之间的对应关系，以及每个控制电压分别对应的相位信息指示的绝对相位，生成基准天线单元对应的电压相位曲线。其中，电压相位曲线中的横坐标可以表示预设控制电压范围中的连续控制电压，电压相位曲线中的纵坐标可以表示每个控制电压分别对应的绝对相位。
需要说明的是，基于相位和幅度信息中的幅度信息，可以生成基准天线单元对应的电压幅度曲线，由于本公开实施例主要用于校准天线单元的相位，分析电压相位曲线，在不分析电压幅度曲线的情况下，不对电压幅度曲线进行详细说明。
步骤3、根据基准天线单元对应的电压相位曲线和第一电压筛选条件，从预设控制电压范围中筛选部分控制电压作为第一测试电压，得到测试电压集合。
本步骤中，第一电压筛选条件是预先设置的，可以包括但不仅限于按照 电压相位曲线的曲率进行筛选。电压相位曲线至少包括第一线段和第二线段；第一线段的曲率位于第一预设曲率范围内，第二线段的曲率位于第二预设曲率范围内；第一预设曲率范围中的曲率大于第二预设曲率范围中的曲率。具体筛选过程参见以下步骤3.1～步骤3.2：
步骤3.1、获取第一线段对应的第一控制电压子范围，以及获取第二线段对应的第二控制电压子范围。
第一线段对应的第一控制电压子范围是电压相位曲线中第一线段对应的横坐标取值范围；第二线段对应的第二控制电压子范围是电压相位曲线中第二线段对应的横坐标取值范围。
步骤3.2、从第一控制电压子范围中筛选出第一数量的控制电压作为第一测试电压，以及，从第二控制电压子范围中筛选出第二数量的控制电压作为第一测试电压，得到测试电压集合；第一数量大于第二数量。
测试电压集合包括从预设控制电压范围中筛选出的离散的多个第一测试电压。测试电压集合记为V＝(v 1,v 2,…,v r,…,v D)，其中，v 1,v 2,…,v r,…,v D分别为按照电压值从小到大顺序排列的第一测试电压；D表示筛选出的第一测试电压的总数量(也即预设固定数量)，D为大于1的正整数。例如，D可以表示第一数量和第二数量之和。
第一预设曲率范围中的曲率值大于第二预设曲率范围中的曲率值，也即第一线段指示的绝对相位随控制电压变化的变化量大于第二线段指示的绝对相位随控制电压变化的变化量。
上述筛选过程步骤3.1～步骤3.2，为了保证后续确定出的天线单元的响应矢量的精确度，需要在曲率值较大的第一线段对应的第一控制电压子范围中筛选出数量较多的控制电压作为后续天线单元待加载的第一测试电压；需要在曲率值较小的第二线段对应的第二控制电压子范围中筛选出数量较少的控制电压作为天线单元待加载的第二测试电压。
进一步的，为了提高筛选速度，设置固定数量的第一测试电压组成测试电压集合。在一些实施例中，第一数量和第二数量之和可以等于预设固定数 量(也即D)，预设固定数量小于预设控制电压范围中的控制电压数量。
本公开实施例通过筛选固定第一测试电压组成测试电压集合的方式，能够在电压相位曲线非线性的情况下，提高测量效率。
针对S101采集第i行第j列天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息的过程，与上述采集基准天线单元的相位和幅度信息过程相似。具体地，依次将测试电压集合中的第一测试电压加载至第i行第j列天线单元的移相器，并在每加载一个第一测试电压后，探测传感器采集第i行第j列天线单元中辐射单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息。
针对S102中获取第一阵列矢量的具体实施过程，包括：通过矢量分析仪，对不同第一测试电压下，第i行第j列天线单元辐射出的微波信号的相位和幅度信息进行分析，得到第一阵列矢量。
本公开实施例中相控阵天线中天线单元的第一阵列矢量记为 天线单元对应的响应矢量记为 响应矢量 可以表征对应的天线单元在第一测试电压下辐射出的微波信号的绝对相位；当然，响应矢量 也可以表征对应的天线单元在第一测试电压下辐射出的微波信号的幅度，但本公开实施例不涉及对幅度的校准，对此不进行详细阐述。
在每个第一测试电压(也即v 1,v 2,…,v r,…,v D)下，均分析获取该第一测试电压对应的第一阵列矢量 第一阵列矢量 可以表征相控阵天线中各天线单元对应的响应矢量之和。以第一测试电压为v r为例，第i行第j列天线单元第一阵列矢量
针对S103，具体实施时，针对测试电压集合中的每个第一测试电压，从第一阵列矢量中去除环境矢量，得到第i行第j列天线单元在第一测试电压下的校准响应矢量。其中，环境矢量用于表征相控阵天线中除了第i行第j列天线单元之外的，其他天线单元对应的响应矢量之和。
环境矢量记为 可以表征相控阵天线中除了第i行第j列天线单元之外的，其他天线单元对应的响应矢量之和，以第一测试电压为v r为例，
校准相位和幅度信息包括第i行第j列天线单元在第一测试电压下辐射出的微波信号的相位信息被校准后的相位和幅度信息，针对校准相位和幅度信息中的校准相位信息，可以理解的是，校准相位信息可以是经过对第一阵列矢量处理，去除微波信号所在场景中的固定噪声之后得到的校准后的绝对相位的信息。
具体地，针对测试电压集合中的每个第一测试电压，以第一测试电压v r为例， 与 的相位相差180°的相应矢量记为 对应的测试电压为v r-，v r-∈V，也即v r-为测试电压集合中的第一测试电压。向同一天线单元加载不同第一测试电压，该天线单元对应的环境矢量 不变， 和 相互抵消。因此，存在以下推导公式(1)和公式(2)：
本公开实施例根据相控阵天线中天线单元移相范围的不同，可以设定多种不同的矢量合成方式，以达到从第一阵列矢量中去除环境矢量，得到第i行第j列天线单元在第一测试电压下的校准响应矢量的目的。具体矢量合成方式如下：
方式1、全矢量合成，如图2所示为本公开实施例提供的全矢量合成的示意图。具体矢量合成过程如下：
基于第i行第j列天线单元辐射出的微波信号的相位信息，当确定出第i行第j列天线单元的移相范围位于359°～360°之间的情况下，可以基于第i行第j列天线单元在每个第一测试电压下的第一阵列矢量，确定第一阵列矢量之和。
具体地，根据第i行第j列天线单元辐射出的微波信号的绝对相位，若确定第i行第j列天线单元在加载每个第一测试电压后，使得第i行第j列天线单元的移相范围接近360°，例如，使得第i行第j列天线单元的移相范围位于350°～360°之间，可以基于第i行第j列天线单元在每个第一测试 电压下的第一阵列矢量，分别记为 确定出第一阵列矢量之和，记为 之后，基于第一阵列矢量之和、以及第一阵列矢量的数量，可以确定第i行第j列天线单元对应的环境矢量。具体地，基于上述确定出的第一阵列矢量之和 在环境矢量 不变，且 和 相互抵消的情况下，能够推导出确定第i行第j列天线单元的环境矢量的公式(3)：
以第一测试电压v r为例，从第一阵列矢量 中去除环境矢量 得到第i行第j列天线单元在第一测试电压v r下的校准响应矢量 具体参见公式(4)：
上述进行全矢量合成的方式，将单个天线单元在不同第一测试电压下测得的第一阵列矢量相加求和，由于天线单元的移相范围接近360°，所有相位相差180°的响应矢量 相消，仅剩D个环境矢量之和，相消的响应矢量 越多，确定出的第i行第j列天线单元在第一测试电压v r下的校准响应矢量 的精确度越高。
方式2、部分矢量合成，如图3所示为本公开实施例提供的部分矢量合成的示意图。具体矢量合成过程如下：
基于第i行第j列天线单元辐射出的微波信号的相位信息，从第i行第j列天线单元在每个第一测试电压下的第一阵列矢量中，筛选相位相差180°的第二阵列矢量。
具体地，第i行第j列天线单元在每加载一个第一测试电压后，得到该第一测试电压下的第一阵列矢量，从得到的多个第一阵列矢量 中，筛选相位相差180°的第二阵列矢量，也即筛选得到Q组 和 2Q个第二阵列矢量，0＜2Q≤D，Q为正整数。
确定筛选出的第二阵列矢量之和，记为
基于第二阵列矢量之和、以及第二阵列矢量的数量，确定第i行第j列 天线单元对应的环境矢量。具体地，基于上述确定出的第二阵列矢量之和 在环境矢量 不变，且 和 相互抵消的情况下，能够推导出确定第i行第j列天线单元的环境矢量的公式(5)：
以第一测试电压v r为例，从第一阵列矢量 中去除环境矢量 得到第i行第j列天线单元在第一测试电压v r下的校准响应矢量 具体参见公式(6)：
上述进行部分矢量合成的方式，适用于天线单元的移相范围大于180°小于360°，部分矢量合成与全矢量合成相比，能够提高相消的响应矢量 个数，挑选部分第一阵列矢量(也即2Q个第二阵列矢量)进行矢量合成，能够提高第i行第j列天线单元在第一测试电压v r下的校准响应矢量 的精确度。
方式3、椭圆拟合，如图4所示为本公开实施例提供的椭圆拟合的示意图。具体椭圆拟合过程如下：
对第i行第j列天线单元在每个第一测试电压下的第一阵列矢量进行椭圆拟合，得到第i行第j列天线单元对应的环境矢量。
具体地，针对每个第一测试电压下获取到的第一阵列矢量，也即 利用最小二乘法对多个第一阵列矢量进行椭圆拟合，也即以椭圆方程为模型进行拟合，以使某一椭圆方程尽量满足多个第一阵列矢量，并求解出椭圆方程的各个参数。
在得到环境矢量后，从第一阵列矢量中去除环境矢量，得到第i行第j列天线单元在第一测试电压下的校准响应矢量。以第一测试电压v r为例，由 可知，第i行第j列天线单元在第一测试电压v r下的校准响应矢量
需要说明的是，上述图2～图4中理想状态下坐标原点到椭圆中心的矢量 为环境矢量，但是由于随机噪声的影响，最终矢量合成或椭圆拟合出的环境矢量接近于理想状态下的环境矢量。
上述方式1～方式3，利用全矢量合成、部分矢量合成和椭圆拟合的方法，能够在不同天线单元相移量不同的情况下，得到各个天线单元在每个第一测试电压下校准后的响应矢量，进而得到天线单元校准后的目标电压相位曲线。
需要说明的是，上述均以第一测试电压v r为例进行说明，得到第i行第j列天线单元在第一测试电压下的校准响应矢量。针对测试电压集合中的其他第一测试电压的实施方式，与第一测试电压v r同理，重复部分不再赘述。
针对S103中确定第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线的具体实施，包括：基于每个第一测试电压和第i行第j列天线单元在每个第一测试电压下辐射出的微波信号的校准相位信息，确定第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线。
第i行第j列天线单元在每个第一测试电压下对应有提取到的校准响应矢量，包括 基于此，可以确定每个第一测试电压和校准响应矢量之间的对应关系。示例性的，第一测试电压v 1对应校准响应矢量 第一测试电压v 2对应校准响应矢量 第一测试电压v r对应校准响应矢量 第一测试电压v D对应校准响应矢量
在确定了每个第一测试电压和第i行第j列天线单元辐射出的微波信号的校准相位信息之间的对应关系后，根据每个第一测试电压和每个第一测试电压分别对应的校准相位信息指示的校准后的绝对相位，通过函数拟合得到较为平滑的目标电压相位曲线。
图5a为水平极化液晶相控阵天线各个天线单元的电压相位曲线示意图；图5b为垂直极化液晶相控阵天线各个天线单元的电压相位曲线示意图；图5a和图5b均以1×16个天线单元为例，示出了各个天线单元在不同频率下的特性曲线，也即各个天线单元在不同频率下的电压相位曲线。其中，实线表示25GHz频率；长虚线表示25.5GHz频率；短虚线表示26GHz频率。
在一些实施例中，根据相控阵天线的极化情况判断是否需要极化合成。 例如，若相控阵天线为双线极化相控阵天线，则校准响应矢量包括水平极化响应矢量 和垂直极化响应矢量 其中，水平极化响应矢量 可以用于表征第i行第j列天线单元在第一测试电压下辐射出的微波信号的水平极化相位和幅度信息；垂直极化响应矢量 可以用于表征第i行第j列天线单元在第一测试电压下辐射出的微波信号的垂直极化相位和幅度信息。
按照以下步骤S103-1和S103-2确定第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线：
S103-1、将水平极化响应矢量 和垂直极化响应矢量 进行极化合成处理，得到目标响应矢量 目标响应矢量用于表征第i行第j列天线单元在第一测试电压下辐射出的微波信号的目标相位和幅度信息。
这里，目标响应矢量 可以为进一步校准的第i行第j列天线单元在第一测试电压下辐射出的微波信号的响应矢量。
示例性的，参见公式(7)为极化合成为右旋圆极化的目标响应矢量
其中，j表示复数的虚部因子。
示例性的，参见公式(8)为极化合成为左旋圆极化的目标响应矢量
S103-2、基于每个第一测试电压和第i行第j列天线单元在每个第一测试电压下辐射出的微波信号的目标相位信息，确定第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线。
第i行第j列天线单元在每个第一测试电压下对应有极化合成后的目标响应矢量，包括 基于此，可以确定每个第一测试电压和目标响应矢量之间的对应关系。示例性的，第一测试电压v 1对应极化合成后的目标响应矢量 第一测试电压v 2对应极化合成后的目标响应矢量 第一测试电压v r对应极化合成后的目标响应矢量 第一测试电压v D对应极化合成后的目标响应矢量
在确定了每个第一测试电压和第i行第j列天线单元辐射出的微波信号 的目标相位信息之间的对应关系后，根据每个第一测试电压和每个第一测试电压分别对应的目标相位信息指示的极化合成后的绝对相位，通过函数拟合得到较为平滑的目标电压相位曲线。
图6为右旋极化液晶相控阵天线各个天线单元的电压相位曲线示意图；图6以1×16个天线单元为例，示出了各个天线单元在不同频率下的特性曲线，也即各个天线单元在不同频率下的电压相位曲线。其中，实线表示25GHz频率；长虚线表示25.5GHz频率；短虚线表示26GHz频率。
本实施例通过分别测量水平极化响应矢量和垂直极化响应矢量，并进行极化合成的方式，能够为不同极化的相控阵天线校准相位，得到校准后较为准确的目标电压相位曲线。
需要说明的是，本公开实施例以第i行第j列天线单元为例进行相位校准，针对相控阵天线的其他天线单元确定目标电压相位曲线的具体实施过程，可以通过遍历上述S101～S103的步骤得到，对此重复部分本公开实施例不再赘述。
在一些实施例中，如图7所示，图7为遍历各个天线单元得到每个天线单元的目标电压相位曲线的流程图。
S701、依次将测试电压集合中的第一测试电压加载至第i行第j列天线单元；其余天线单元加载电压不变，或者，加载电压为0；流程开始时i＝1，j＝1。
S702、从矢量分析仪中读取第i行第j列天线单元的第一阵列矢量。
S703、令i＝i+1。
S704、判断i是否小于或等于M，若是，则返回执行S701，若否，执行S705。
S705、令j＝j+1。
S706、判断j是否小于或等于N，若是，则返回执行S701，若否，执行S707。
S707、针对每个第一测试电压，从第一阵列矢量中去除环境矢量，得到 校准响应矢量。
S708、根据相控阵天线的极化情况判断是否需要对校准相应矢量进行极化合成，若需要执行S709；否则，执行S711。
S709、极化合成，得到目标响应矢量。
S710、提取目标响应矢量中绝对相位与第一测试电压之间的对应关系，之后执行S712。
S711、提取校准响应矢量中绝对相位与第一测试电压之间的对应关系。
S712、通过函数拟合得到较为平滑的目标电压相位曲线。
在一些实施例中，采用遍历策略得到的每个天线单元的目标电压相位曲线进行配相，能够实现天线单元精准重构波束。示例性的，图8a为利用本公开实施例提供的相控阵天线的相位校准方法得到的相控阵天线在25.4GHz响应下的远场方向图。
若以探测传感器直接采集到的天线单元的相位和幅度信息作为测试电压下的天线单元的相位和幅度信息，并根据相位信息生成天线单元的电压相位曲线，依据该电压相位曲线进行配相，能够得到图8b所示的相控阵天线在25.4GHz响应下的远场方向图。
比较图8a和图8b示出的远场方向图，可以较为明显地感知到依据本公开实施例提供的相控阵天线的相位校准方法校准，得到相控阵天线的各个天线单元的目标电压相位曲线，能够降低相控阵天线环境噪声的影响，且不依赖于各个天线单元的一致性，也即本公开实施例可以选择不同类型的天线单元。
下面以预筛选一个测试电压集合，之后自适应更新该测试电压集合的方式为例，对各天线单元进行校准进行详细说明。
为了确保测试效率以及校准精度，本公开实施例首先进行预采样，也即从预设控制电压范围中均匀采样多个控制电压组成测试电压集合；之后，再有针对性的自适应采样，也即更新测试电压集合，通过不断更新测试电压集合，对各天线单元的相位进行校准，直至满足相位校准要求为止。
图9为本公开实施例提供的另一种相控阵天线的相位校准方法的流程图，对于第i行第j列天线单元进行校准，包括步骤S901～S906：
S901、从预设控制电压范围中均匀采样多个控制电压组成测试电压集合；测试电压集合中包括多个第一测试电压。
预设控制电压范围包括一段连续的控制电压，可以预先设置均匀采样过程中控制电压的变化量，例如，以0.5V电压变化量从预设控制电压范围中均匀采集多个控制电压。当然，在具体应用场景下还可以设置不同的电压变化量，本公开实施例不进行具体限定。
需要说明的是，均匀采样得到的测试电压集合中的第一测试电压的数量K小于上述实施例S101～S103中的测试电压集合中第一测试电压的总数量D(也即预设固定数量)。
本公开实施例中测试电压集合V＝(v 1,v 2,…,v r,…,v K)。
以预设控制电压范围为0～23.5V为例，均匀采样多个控制电压，具体地，以电压变化量0.5为例，均匀采样多个控制电压包括0.5V、1V、1.5V、……23.5V共47个离散的控制电压，也即第一测试电压，将该47个离散的第一测试电压组成测试电压集合。
下面以对第i行第j列天线单元进行校准为例进行详细说明，针对相控阵天线中的其他天线单元，与第i行第j列天线单元进行校准的实施过程同理，本公开实施例不进行赘述。
S902、依次将测试电压集合中的第一测试电压加载至第i行第j列天线单元，并在每加载一个第一测试电压后，采集第i行第j列天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息。
其中，0＜i≤M，0＜j≤N，i和j均为正整数。本步骤可以参见上述S101中采集相位和幅度信息的步骤，重复部分不再赘述。
S903、基于第i行第j列天线单元，在不同的第一测试电压下，所采集到的微波信号的相位和幅度信息，分析获取第一阵列矢量。
其中，第一阵列矢量用于表征相控阵天线中M×N个天线单元对应的响 应矢量之和；响应矢量用于表征对应的天线单元在第一测试电压下辐射出的微波信号的相位和幅度信息。
本步骤可以参见上述S102中分析获取第i行第j列天线单元的第一阵列矢量的步骤，重复部分不再赘述。
S904、通过第一预设算法，从第一阵列矢量中去除第一环境矢量，得到第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个第一测试电压下的初始响应矢量，并确定第i行第j列天线单元对应的初始电压相位曲线。
其中，第一环境矢量用于表征相控阵天线中除了第i行第j列天线单元之外的，其他天线单元对应的响应矢量之和；初始响应矢量用于表征第i行第j列天线单元在第一测试电压下辐射出的微波信号的初始相位和幅度信息。
本步骤中从第一阵列矢量中去除第一环境矢量，得到第i行第j列天线单元在第一测试电压下的初始响应矢量的具体实施过程，可以参见上述S103的具体实施方式中从第一阵列矢量中去除环境矢量，得到第i行第j列天线单元在第一测试电压下的校准响应矢量的步骤，重复部分不再赘述。
本步骤中确定第i行第j列天线单元对应的初始电压相位曲线的具体实施过程，可以参见上述S103的具体实施方式中确定第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线的步骤，重复部分不再赘述。
针对未更新过测试电压集合的情况，执行更新测试电压集合的步骤S905；针对已经更新过测试电压集合的情况，执行校准精度验证步骤S906-3和S906-4。
S905、根据第i行第j列天线单元对应的初始电压相位曲线和第二电压筛选条件，更新测试电压集合，得到更新后的测试电压集合。
更新后的测试电压集合中的测试电压记为第二测试电压。更新后的测试电压集合中的第二测试电压包括未更新前的测试电压集合中的第一测试电压。
本步骤中，第二电压筛选条件是预先设置的，可以包括但不仅限于按照电压相位曲线的曲率进行筛选。电压相位曲线至少包括第三线段；第三线段 的曲率位于第三预设曲率范围内。具体筛选过程参见以下步骤S905-1～S905-2：
S905-1、获取第三线段对应的第三控制电压子范围。
第三线段对应的第三控制电压子范围是电压相位曲线中第三线段对应的横坐标取值范围。
S905-2、从第三控制电压子范围中筛选出第三数量的控制电压作为第二测试电压，更新测试电压集合，得到更新后的测试电压集合。
第三线段指示的绝对相位随控制电压变化的变化量较大，本公开实施例中第三预设曲率范围可以与上述第一预设曲率范围相同。第三数量可以为自适应采样数量，按照初始电压相位曲线的曲率值，自动采集第三线段中曲率较大位置对应的至少一个控制电压作为第二测试电压，并添加至测试电压集合中，得到更新后的测试电压集合。
S906、向第i行第j列天线单元依次加载更新后的测试电压集合中的第二测试电压，得到第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线。
由于第二测试电压的数量多于更新前的测试电压集合中的第一测试电压的数量，基于更新后的测试电压集合对各个天线单元进行相位校准，各个天线单元将重新得到更新后的测试电压集合对应的第一阵列矢量。但是，相位校准是否符合预先设置的校准精度要求，则需要进一步验证，具体参见如下步骤S906-1～S906-5：
S906-1、依次将更新后的测试电压集合中的第二测试电压加载至第i行第j列天线单元，并在每加载一个第二测试电压后，采集第i行第j列天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息。
本步骤可以参见上述S101中采集相位和幅度信息的步骤，重复部分不再赘述。
S906-2、基于第i行第j列天线单元，在不同的第二测试电压下，所采集到的微波信号的相位和幅度信息，分析获取第一阵列矢量。
本步骤可以参见上述S102中分析获取第i行第j列天线单元的第一阵列 矢量的步骤，重复部分不再赘述。
S906-3、基于第一阵列矢量，通过第一预设算法，从第一阵列矢量中提取第二环境矢量。
其中，第二环境矢量用于表征相控阵天线中除了第i行第j列天线单元之外的，其他天线单元对应的响应矢量之和。
本步骤中，提取第二环境矢量的具体实施过程，可以参见上述步骤S103具体实施过程中确定环境矢量 的过程(包括全矢量合成、部分矢量合成和椭圆拟合等提取环境矢量的方式)，重复部分不再赘述。
S906-4、在第二环境矢量与第一环境矢量之间的误差小于预设值的情况下，通过第一预设算法，得到第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个第一测试电压下的校准响应矢量。
其中，校准响应矢量用于表征第i行第j列天线单元在第一测试电压下辐射出的微波信号的校准相位和幅度信息。
本步骤中，第一环境矢量 为基于前一测试电压集合(也即未更新前的测试电压集合)，得到的第i行第j列天线单元对应的环境矢量；第二环境矢量 为基于更新后的测试电压集合，得到的第i行第j列天线单元对应的环境矢量。
需要说明的是，更新后的测试电压集合为前一测试电压集合(也即未更新前的测试电压集合)执行一次更新后得到的。
第二环境矢量与第一环境矢量之间的误差，记为 ε表示预设值，若 则说明本次基于更新后的测试电压集合对第i行第j列天线单元进行相位校准达到了预先设置的校准精度要求，对该第i行第j列天线单元的相位校准截止，可以从第一阵列矢量中去除第二环境矢量，得到第i行第j列天线单元在第二测试电压下的校准响应矢量。
S906-5、基于每个第二测试电压和第i行第j列天线单元在每个第二测试电压下辐射出的微波信号的校准相位信息，确定第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线。
本步骤可以参见上述S103中确定第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线的具体实施过程，重复部分不再赘述。
承接S906-4，若第二环境矢量与第一环境矢量之间的误差大于或等于预设值，则可以基于第二环境矢量，继续更新测试电压集合，直至第二环境矢量与第一环境矢量之间的误差小于预设值为止。
具体实施时，若第二环境矢量与第一环境矢量之间的误差大于或等于预设值，则基于第二环境矢量，继续更新测试电压集合，直至第二环境矢量与第一环境矢量之间的误差小于预设值为止。具体地，基于第二环境矢量，返回执行S904，直至新一轮循环中的第二环境矢量与第一环境矢量之间的误差小于预设值为止。
在一些实施例中，如图10所示，图10为遍历各个天线单元得到每个天线单元的目标电压相位曲线的流程图。
S1001、依次将测试电压集合中的第一测试电压加载至第i行第j列天线单元，其余天线单元加载电压不变，或者，加载电压为0；流程开始时i＝1，j＝1。
S1002、从矢量分析仪中读取第i行第j列天线单元的第一阵列矢量。
S1003、从第一阵列矢量中提取第一环境矢量，并去除，得到第i行第j列天线单元在第一测试电压下的初始响应矢量。
S1004、确定第i行第j列天线单元对应的初始电压相位曲线。
S1005、根据初始电压相位曲线和第二电压筛选条件，更新测试电压集合，得到更新后的测试电压集合。
S1006、依次将更新后的测试电压集合中的第二测试电压加载至第i行第j列天线单元，其余天线单元加载电压不变，或者，加载电压为0。
S1007、从矢量分析仪中读取第i行第j列天线单元的第二阵列矢量。
S1008、从第二阵列矢量中提取第二环境矢量。
S1009、判断第二环境矢量与第一环境矢量之间的误差是否小于预设值， 若是，则执行S1010；若否，则基于第二阵列矢量返回执行S1003，得到第i行第j列天线单元在第二测试电压下的初始响应矢量，并继续执行S1004。
S1010、从第一阵列矢量中去除第二环境矢量，得到第i行第j列天线单元在第二测试电压下的校准响应矢量；
S1011、根据相控阵天线的极化情况判断是否需要对校准相应矢量进行极化合成，若需要执行S1012；否则，执行S1014。
S1012、极化合成，得到目标响应矢量。
S1013、提取目标响应矢量中绝对相位与第二测试电压之间的对应关系，之后执行S1015。
S1014、提取校准响应矢量中绝对相位与第二测试电压之间的对应关系。
S1015、通过函数拟合得到较为平滑的目标电压相位曲线。
S1016、令i＝i+1。
S1017、判断i是否小于或等于M，若是，则返回执行S1001，若否，执行S1018。
S1018、令j＝j+1。
S1019、判断j是否小于或等于N，若是，则返回执行S1001，若否，结束流程。
在一些实施例中，基于第一阵列矢量，通过第一预设算法，得到第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个第一测试电压下的初始响应矢量，具体包括：基于第i行第j列天线单元辐射出的微波信号的相位信息，当确定出第i行第j列天线单元的移相范围位于359°～360°之间的情况下，基于第i行第j列天线单元在每个第一测试电压下的第一阵列矢量，确定第一阵列矢量之和；基于第一阵列矢量之和、以及第一阵列矢量的数量，确定第i行第j列天线单元对应的第一环境矢量；从第一阵列矢量中去除第一环境矢量，得到第i行第j列天线单元在第一测试电压下的初始响应矢量。
本实施例确定初始响应矢量的具体实施过程，可以参见上述全矢量合成 确定校准响应矢量的方式1，重复部分不再赘述。
在一些实施例中，基于第一阵列矢量，通过第一预设算法，得到第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个第一测试电压下的初始响应矢量，包括：
基于第i行第j列天线单元辐射出的微波信号的相位信息，从第i行第j列天线单元在每个第一测试电压下的第一阵列矢量中，筛选相位相差180°的第二阵列矢量；确定筛选出的第二阵列矢量之和；基于第二阵列矢量之和、以及第二阵列矢量的数量，确定第i行第j列天线单元对应的第一环境矢量；从第一阵列矢量中去除第一环境矢量，得到第i行第j列天线单元在第一测试电压下的初始响应矢量。
本实施例确定初始响应矢量的具体实施过程，可以参见上述部分矢量合成确定校准响应矢量的方式2，重复部分不再赘述。
在一些实施例中，基于第一阵列矢量，通过第一预设算法，得到第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个第一测试电压下的初始响应矢量，包括：
对第i行第j列天线单元在每个第一测试电压下的第一阵列矢量进行椭圆拟合，得到第i行第j列天线单元对应的第一环境矢量；从第一阵列矢量中去除第一环境矢量，得到第i行第j列天线单元在第一测试电压下的初始响应矢量。
本实施例确定初始响应矢量的具体实施过程，可以参见上述椭圆拟合确定校准响应矢量的方式3，重复部分不再赘述。
在一些实施例中，校准响应矢量包括水平极化响应矢量和垂直极化响应矢量；水平极化响应矢量用于表征第i行第j列天线单元在第二测试电压下辐射出的微波信号的水平极化相位和幅度信息；垂直极化响应矢量用于表征第i行第j列天线单元在第二测试电压下辐射出的微波信号的垂直极化相位和幅度信息。
得到第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线，包括：
将水平极化响应矢量和垂直极化响应矢量进行极化合成处理，得到目标响应矢量；目标响应矢量用于表征第i行第j列天线单元在第二测试电压下辐射出的微波信号的目标相位和幅度信息；基于每个第二测试电压和第i行第j列天线单元在每个第二测试电压下辐射出的微波信号的目标相位信息，确定第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线。
本实施例极化合成的方式参见上述对水平极化响应矢量和垂直极化响应矢量进行极化合成的方式，重复部分不再赘述。
如图11所示为本公开实施例提供的一种相控阵天线的相位校准***的示意图。该相控阵天线的相位校准***110包括上述提出的一种相控阵天线的相位校准装置111以及相控阵天线112。
基于同一发明构思，本公开实施例还提供了一种相控阵天线的相位校准装置，本公开实施例中相控阵天线的相位校准装置所解决问题的原理，与本公开实施例上述一种相控阵天线的相位校准方法实施例所解决问题的原理相似，因此一种相控阵天线的相位校准装置的具体说明，可以参见上述一种相控阵天线的相位校准方法实施例的具体说明，重复之处不再赘述。
针对筛选固定数量的第一测试电压组成测试电压集合的方式，本公开实施例提供一种相控阵天线的相位校准装置111，相控阵天线112包括阵列排布的M×N个天线单元112a，其中，M和N中一者大于或者等于1，另一者大于或者等于2的正整数。
相控阵天线的相位校准装置111，被配置为基于预先获取的测试电压集合，对M×N个天线单元112a依次进行校准；测试电压集合包括多个第一测试电压。
相控阵天线的相位校准装置111包括探测传感器111a、电压供给装置111b、矢量分析仪111c和控制器111d，其中，电压供给装置111b，被配置为在控制器111d的控制下，依次将测试电压集合中的第一测试电压加载至第i行第j列天线单元；0＜i≤M，0＜j≤N，i和j均为正整数。
探测传感器111a，被配置为在电压供给装置111b向第i行第j列天线单 元每加载一个第一测试电压后，采集第i行第j列天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息，并将该相位和幅度信息发送至矢量分析仪111c。
矢量分析仪111c，被配置为基于第i行第j列天线单元，在不同的第一测试电压下，所采集到的微波信号的相位和幅度信息，分析获取第一阵列矢量，并将第一阵列矢量发送至控制器111d；第一阵列矢量用于表征M×N个天线单元的响应矢量之和；响应矢量用于表征天线单元在第一测试电压下辐射出的微波信号的相位和幅度信息。
控制器111d，被配置为基于第一阵列矢量，通过第一预设算法，得到第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个第一测试电压下的校准响应矢量，并确定第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线；校准响应矢量用于表征第i行第j列天线单元在第一测试电压下辐射出的微波信号的校准相位和幅度信息。
在一些实施例中，将M×N个天线单元中的一个作为基准天线单元，电压供给装置111b，被配置为在控制器111d的控制下，向基准天线单元依次加载预设控制电压范围中的控制电压。
探测传感器111a，被配置为在电压供给装置111b向基准天线单元每加载一个控制电压后，采集基准天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息，并将该相位和幅度信息发送至矢量分析仪111c。
控制器111d，被配置为根据每个控制电压和在该控制电压下所采集到的相位信息，生成基准天线单元对应的电压相位曲线；以及，根据基准天线单元对应的电压相位曲线和第一电压筛选条件，从预设控制电压范围中筛选部分控制电压作为第一测试电压，得到测试电压集合。
在一些实施例中，电压相位曲线至少包括第一线段和第二线段；第一线段的曲率位于第一预设曲率范围内，第二线段的曲率位于第二预设曲率范围内；第一预设曲率范围中的曲率大于第二预设曲率范围中的曲率。
控制器111d，别配置为获取第一线段对应的第一控制电压子范围，以及获取第二线段对应的第二控制电压子范围；从第一控制电压子范围中筛选出 第一数量的控制电压作为第一测试电压，以及，从第二控制电压子范围中筛选出第二数量的控制电压作为第一测试电压，得到测试电压集合；第一数量大于第二数量。
在一些实施例中，控制器111d，被配置为针对测试电压集合中的每个第一测试电压，从第一阵列矢量中去除环境矢量，得到第i行第j列天线单元在第一测试电压下的校准响应矢量；环境矢量用于表征相控阵天线中除了第i行第j列天线单元之外的，其他天线单元对应的响应矢量之和；基于每个第一测试电压和第i行第j列天线单元在每个第一测试电压下辐射出的微波信号的校准相位信息，确定第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线。
在一些实施例中，控制器111d，被配置为基于第i行第j列天线单元辐射出的微波信号的相位信息，当确定出第i行第j列天线单元的移相范围位于359°～360°之间的情况下，基于第i行第j列天线单元在每个第一测试电压下的第一阵列矢量，确定第一阵列矢量之和；基于第一阵列矢量之和、以及第一阵列矢量的数量，确定第i行第j列天线单元对应的环境矢量；从第一阵列矢量中去除环境矢量，得到第i行第j列天线单元在第一测试电压下的校准响应矢量。
在一些实施例中，控制器111d，被配置为基于第i行第j列天线单元辐射出的微波信号的相位信息，从第i行第j列天线单元在每个第一测试电压下的第一阵列矢量中，筛选相位相差180°的第二阵列矢量；确定筛选出的第二阵列矢量之和；基于第二阵列矢量之和、以及第二阵列矢量的数量，确定第i行第j列天线单元对应的环境矢量；从第一阵列矢量中去除环境矢量，得到第i行第j列天线单元在第一测试电压下的校准响应矢量。
在一些实施例中，控制器111d，被配置为对第i行第j列天线单元在每个第一测试电压下的第一阵列矢量进行椭圆拟合，得到第i行第j列天线单元对应的环境矢量；从第一阵列矢量中去除环境矢量，得到第i行第j列天线单元在第一测试电压下的校准响应矢量。
在一些实施例中，校准响应矢量包括水平极化响应矢量和垂直极化响应矢量；水平极化响应矢量用于表征第i行第j列天线单元在第一测试电压下 辐射出的微波信号的水平极化相位和幅度信息；垂直极化响应矢量用于表征第i行第j列天线单元在第一测试电压下辐射出的微波信号的垂直极化相位和幅度信息。
控制器111d，被配置为将水平极化响应矢量和垂直极化响应矢量进行极化合成处理，得到目标响应矢量；目标响应矢量用于表征第i行第j列天线单元在第一测试电压下辐射出的微波信号的目标相位和幅度信息；基于每个第一测试电压和第i行第j列天线单元在每个第一测试电压下辐射出的微波信号的目标相位信息，确定第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线。
针对自适应更新该测试电压集合作为更新后的测试电压集合的方式，本公开实施例提供一种相控阵天线的相位校准装置111，相控阵天线112包括阵列排布的M×N个天线单元，其中，M和N中一者大于或者等于1，另一者大于或者等于2的正整数。
相控阵天线的相位校准装置111包括探测传感器111a、电压供给装置111b、矢量分析仪111c和控制器111d。
控制器111d，被配置为从预设控制电压范围中均匀采样多个控制电压组成测试电压集合；测试电压集合包括多个第一测试电压；以及，基于第一阵列矢量，通过第一预设算法，得到第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个第一测试电压下的初始响应矢量，并确定第i行第j列天线单元对应的初始电压相位曲线；初始响应矢量用于表征第i行第j列天线单元在第一测试电压下辐射出的微波信号的初始相位和幅度信息；根据第i行第j列天线单元对应的初始电压相位曲线和第二电压筛选条件，更新测试电压集合，得到更新后的测试电压集合；通过第二预设算法，得到第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线。
电压供给装置111b，被配置为在控制器111d的控制下，依次将测试电压集合中的第一测试电压加载至第i行第j列天线单元；0＜i≤M，0＜j≤N，i和j均为正整数；以及，在控制器111d的控制下，向第i行第j列天线单元依次加载更新后的测试电压集合中的第二测试电压。
探测传感器111a，被配置为在电压供给装置111b向第i行第j列天线单元每加载一个第一测试电压后，采集第i行第j列天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息，并将该相位和幅度信息发送至矢量分析仪111c。
矢量分析仪111c，被配置为基于第i行第j列天线单元，在不同的第一测试电压下，所采集到的微波信号的相位和幅度信息，分析获取第一阵列矢量；第一阵列矢量用于表征M×N个天线单元的响应矢量之和；响应矢量用于表征天线单元在第一测试电压下辐射出的微波信号的相位和幅度信息。
在一些实施例中，电压供给装置111b，被配置为在控制器111d电压供给装置111b，被配置为的控制下，依次将更新后的测试电压集合中的第二测试电压加载至第i行第j列天线单元。
探测传感器111a，被配置为在电压供给装置111b向第i行第j列天线单元每每加载一个第二测试电压后，采集第i行第j列天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息，并将该相位和幅度信息发送至矢量分析仪111c。
矢量分析仪111c，被配置为基于第i行第j列天线单元，在不同的第二测试电压下，所采集到的微波信号的相位和幅度信息，分析获取第一阵列矢量。
控制器111d，被配置为基于第一阵列矢量，通过第一预设算法，从第一阵列矢量中提取第二环境矢量；第二环境矢量用于表征相控阵天线中除了第i行第j列天线单元之外的，其他天线单元对应的响应矢量之和；在第二环境矢量与第一环境矢量之间的误差小于预设值的情况下，通过第一预设算法，得到第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个第一测试电压下的校准响应矢量；校准响应矢量用于表征第i行第j列天线单元在第一测试电压下辐射出的微波信号的校准相位和幅度信息；基于每个第二测试电压和第i行第j列天线单元在每个第二测试电压下辐射出的微波信号的校准相位信息，确定第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线。
在一些实施例中，控制器111d，被配置为在第二环境矢量与第一环境矢量之间的误差大于或等于预设值的情况下，基于第二环境矢量，继续更新测 试电压集合，直至第二环境矢量与第一环境矢量之间的误差小于预设值为止。
在一些实施例中，初始电压相位曲线至少包括第三线段；第三线段的曲率位于第三预设曲率范围内；控制器111d，被配置为获取第三线段对应的第三控制电压子范围；从第三控制电压子范围中筛选出第三数量的控制电压作为第二测试电压，更新测试电压集合，得到更新后的测试电压集合。
在一些实施例中，控制器111d，被配置为基于第i行第j列天线单元辐射出的微波信号的相位信息，当确定出第i行第j列天线单元的移相范围位于359°～360°之间的情况下，基于第i行第j列天线单元在每个第一测试电压下的第一阵列矢量，确定第一阵列矢量之和；基于第一阵列矢量之和、以及第一阵列矢量的数量，确定第i行第j列天线单元对应的第一环境矢量；从第一阵列矢量中去除第一环境矢量，得到第i行第j列天线单元在第一测试电压下的初始响应矢量。
在一些实施例中，控制器111d，被配置为基于第i行第j列天线单元辐射出的微波信号的相位信息，从第i行第j列天线单元在每个第一测试电压下的第一阵列矢量中，筛选相位相差180°的第二阵列矢量；确定筛选出的第二阵列矢量之和；基于第二阵列矢量之和、以及第二阵列矢量的数量，确定第i行第j列天线单元对应的第一环境矢量；从第一阵列矢量中去除第一环境矢量，得到第i行第j列天线单元在第一测试电压下的初始响应矢量。
在一些实施例中，控制器111d，被配置为对第i行第j列天线单元在每个第一测试电压下的第一阵列矢量进行椭圆拟合，得到第i行第j列天线单元对应的第一环境矢量；从第一阵列矢量中去除第一环境矢量，得到第i行第j列天线单元在第一测试电压下的初始响应矢量。
在一些实施例中，校准响应矢量包括水平极化响应矢量和垂直极化响应矢量；水平极化响应矢量用于表征第i行第j列天线单元在第二测试电压下辐射出的微波信号的水平极化相位和幅度信息；垂直极化响应矢量用于表征第i行第j列天线单元在第二测试电压下辐射出的微波信号的垂直极化相位和幅度信息。
控制器111d，被配置为将水平极化响应矢量和垂直极化响应矢量进行极化合成处理，得到目标响应矢量；目标响应矢量用于表征第i行第j列天线单元在第二测试电压下辐射出的微波信号的目标相位和幅度信息；基于每个第二测试电压和第i行第j列天线单元在每个第二测试电压下辐射出的微波信号的目标相位信息，确定第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线。可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。

Claims (19)

  1. 一种相控阵天线的相位校准方法，其中，相控阵天线包括阵列排布的M×N个天线单元，其中，M和N中的一者为大于或者等于1的正整数，另一者为大于或者等于2的正整数；包括：
    基于预先获取的测试电压集合，对M×N个天线单元依次进行校准；所述测试电压集合包括多个第一测试电压；其中，
    对于第i行第j列天线单元进行校准的步骤包括：
    依次将所述测试电压集合中的第一测试电压加载至所述第i行第j列天线单元，并在每加载一个所述第一测试电压后，采集所述第i行第j列天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息；0＜i≤M，0＜j≤N，i和j均为正整数；
    基于所述第i行第j列天线单元，在不同的第一测试电压下，所采集到的微波信号的相位和幅度信息，分析获取第一阵列矢量；所述第一阵列矢量用于表征M×N个所述天线单元的响应矢量之和；所述响应矢量用于表征所述天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的相位和幅度信息；
    基于所述第一阵列矢量，通过第一预设算法，得到所述第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个所述第一测试电压下的校准响应矢量，并确定所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线；所述校准响应矢量用于表征所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的校准相位和幅度信息。
  2. 根据权利要求1所述的相控阵天线的相位校准方法，其中，按照以下步骤确定所述测试电压集合：
    将M×N个天线单元中的一个作为基准天线单元，向所述基准天线单元依次加载预设控制电压范围中的控制电压，并在每加载一个所述控制电压后，采集所述基准天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息；
    根据每个所述控制电压和在该控制电压下所采集到的相位信息，生成所述基准天线单元对应的电压相位曲线；
    根据所述基准天线单元对应的电压相位曲线和第一电压筛选条件，从所述预设控制电压范围中筛选部分所述控制电压作为第一测试电压，得到所述测试电压集合。
  3. 根据权利要求2所述的相控阵天线的相位校准方法，其中，所述电压相位曲线至少包括第一线段和第二线段；所述第一线段的曲率位于第一预设曲率范围内，所述第二线段的曲率位于第二预设曲率范围内；所述第一预设曲率范围中的曲率大于所述第二预设曲率范围中的曲率；
    所述根据所述基准天线单元对应的电压相位曲线和第一电压筛选条件，从所述预设控制电压范围中筛选部分所述控制电压作为第一测试电压，得到所述测试电压集合，包括：
    获取所述第一线段对应的第一控制电压子范围，以及获取所述第二线段对应的第二控制电压子范围；
    从所述第一控制电压子范围中筛选出第一数量的控制电压作为所述第一测试电压，以及，从所述第二控制电压子范围中筛选出第二数量的控制电压作为所述第一测试电压，得到所述测试电压集合；所述第一数量大于所述第二数量。
  4. 根据权利要求1所述的相控阵天线的相位校准方法，其中，所述基于所述第一阵列矢量，通过第一预设算法，得到所述第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个所述第一测试电压下的校准响应矢量，并确定所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线，包括：
    针对所述测试电压集合中的每个所述第一测试电压，从所述第一阵列矢量中去除环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下的校准响应矢量；所述环境矢量用于表征所述相控阵天线中除了所述第i行第j列天线单元之外的，其他所述天线单元对应的响应矢量之和；
    基于每个所述第一测试电压和所述第i行第j列天线单元在每个所述第一测试电压下辐射出的微波信号的校准相位信息，确定所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线。
  5. 根据权利要求4所述的相控阵天线的相位校准方法，其中，所述从所述第一阵列矢量中去除环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下的校准响应矢量，包括：
    基于所述第i行第j列天线单元辐射出的微波信号的相位信息，当确定出所述第i行第j列天线单元的移相范围位于359°～360°之间的情况下，基于所述第i行第j列天线单元在每个所述第一测试电压下的第一阵列矢量，确定所述第一阵列矢量之和；
    基于所述第一阵列矢量之和、以及所述第一阵列矢量的数量，确定所述第i行第j列天线单元对应的所述环境矢量；
    从所述第一阵列矢量中去除所述环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下的校准响应矢量。
  6. 根据权利要求4所述的相控阵天线的相位校准方法，其中，所述从所述第一阵列矢量中去除环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下的校准响应矢量，包括：
    基于所述第i行第j列天线单元辐射出的微波信号的相位信息，从所述第i行第j列天线单元在每个所述第一测试电压下的第一阵列矢量中，筛选相位相差180°的第二阵列矢量；
    确定筛选出的所述第二阵列矢量之和；
    基于所述第二阵列矢量之和、以及所述第二阵列矢量的数量，确定所述第i行第j列天线单元对应的所述环境矢量；
    从所述第一阵列矢量中去除所述环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下的校准响应矢量。
  7. 根据权利要求4所述的相控阵天线的相位校准方法，其中，所述从所述第一阵列矢量中去除环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下的校准响应矢量，包括：
    对所述第i行第j列天线单元在每个所述第一测试电压下的第一阵列矢量进行椭圆拟合，得到所述第i行第j列天线单元对应的所述环境矢量；
    从所述第一阵列矢量中去除所述环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下的校准响应矢量。
  8. 根据权利要求1～7中任一项所述的相控阵天线的相位校准方法，其中，所述校准响应矢量包括水平极化响应矢量和垂直极化响应矢量；所述水平极化响应矢量用于表征所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的水平极化相位和幅度信息；所述垂直极化响应矢量用于表征所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的垂直极化相位和幅度信息；
    所述确定所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线，包括：
    将所述水平极化响应矢量和所述垂直极化响应矢量进行极化合成处理，得到目标响应矢量；所述目标响应矢量用于表征所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的目标相位和幅度信息；
    基于每个所述第一测试电压和所述第i行第j列天线单元在每个所述第一测试电压下辐射出的微波信号的目标相位信息，确定所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线。
  9. 一种相控阵天线的相位校准方法，其中，所述相控阵天线包括阵列排布的M×N个天线单元，其中，M和N中的一者为大于或者等于1的正整数，另一者为大于或者等于2的正整数；
    从预设控制电压范围中均匀采样多个控制电压组成测试电压集合；所述测试电压集合包括多个第一测试电压；其中，
    对于第i行第j列天线单元进行校准的步骤包括：
    依次将所述测试电压集合中的第一测试电压加载至所述第i行第j列天线单元，并在每加载一个所述第一测试电压后，采集所述第i行第j列天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息；0＜i≤M，0＜j≤N，i和j均为正整数；
    基于所述第i行第j列天线单元，在不同的第一测试电压下，所采集到的微波信号的相位和幅度信息，分析获取第一阵列矢量；所述第一阵列矢量 用于表征M×N个所述天线单元的响应矢量之和；所述响应矢量用于表征所述天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的相位和幅度信息；
    通过第一预设算法，从所述第一阵列矢量中去除第一环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个所述第一测试电压下的初始响应矢量，并确定所述第i行第j列天线单元对应的初始电压相位曲线；所述第一环境矢量用于表征所述相控阵天线中除了所述第i行第j列天线单元之外的，其他天线单元对应的响应矢量之和；所述初始响应矢量用于表征所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的初始相位和幅度信息；
    根据所述第i行第j列天线单元对应的初始电压相位曲线和第二电压筛选条件，更新所述测试电压集合，得到更新后的测试电压集合；
    向所述第i行第j列天线单元依次加载所述更新后的测试电压集合中的第二测试电压，得到所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线。
  10. 根据权利要求9所述的相控阵天线的相位校准方法，其中，所述向所述第i行第j列天线单元依次加载所述更新后的测试电压集合中的第二测试电压，得到所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线，包括：
    依次将所述更新后的测试电压集合中的第二测试电压加载至所述第i行第j列天线单元，并在每加载一个所述第二测试电压后，采集所述第i行第j列天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息；
    基于所述第i行第j列天线单元，在不同的第二测试电压下，所采集到的微波信号的相位和幅度信息，分析获取所述第一阵列矢量；
    基于所述第一阵列矢量，通过第一预设算法，从所述第一阵列矢量中提取第二环境矢量；所述第二环境矢量用于表征所述相控阵天线中除了所述第i行第j列天线单元之外的，其他天线单元对应的响应矢量之和；
    在所述第二环境矢量与所述第一环境矢量之间的误差小于预设值的情况下，通过第一预设算法，得到所述第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个所述第一测试电压下的校准响应矢量；所述校准响应矢量用于表征 所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的校准相位和幅度信息；
    基于每个所述第二测试电压和所述第i行第j列天线单元在每个所述第二测试电压下辐射出的微波信号的校准相位信息，确定所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线。
  11. 根据权利要求10所述的相控阵天线的相位校准方法，其中，还包括：
    在所述第二环境矢量与所述第一环境矢量之间的误差大于或等于预设值的情况下，基于所述第二环境矢量，继续更新所述测试电压集合，直至所述第二环境矢量与所述第一环境矢量之间的误差小于预设值为止。
  12. 根据权利要求9～11中任一项所述的相控阵天线的相位校准方法，其中，所述初始电压相位曲线至少包括第三线段；所述第三线段的曲率位于第三预设曲率范围内；
    所述根据所述第i行第j列天线单元对应的初始电压相位曲线和第二电压筛选条件，更新所述测试电压集合，得到更新后的测试电压集合，包括：
    获取所述第三线段对应的第三控制电压子范围；
    从所述第三控制电压子范围中筛选出第三数量的控制电压作为所述第二测试电压，更新所述测试电压集合，得到更新后的测试电压集合。
  13. 根据权利要求9～11中任一项所述的相控阵天线的相位校准方法，其中，所述基于所述第一阵列矢量，通过第一预设算法，得到所述第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个所述第一测试电压下的初始响应矢量，包括：
    基于所述第i行第j列天线单元辐射出的微波信号的相位信息，当确定出所述第i行第j列天线单元的移相范围位于359°～360°之间的情况下，基于所述第i行第j列天线单元在每个所述第一测试电压下的第一阵列矢量，确定所述第一阵列矢量之和；
    基于所述第一阵列矢量之和、以及所述第一阵列矢量的数量，确定所述第i行第j列天线单元对应的所述第一环境矢量；
    从所述第一阵列矢量中去除所述第一环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下的初始响应矢量。
  14. 根据权利要求9～11中任一项所述的相控阵天线的相位校准方法，其中，所述基于所述第一阵列矢量，通过第一预设算法，得到所述第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个所述第一测试电压下的初始响应矢量，包括：
    基于所述第i行第j列天线单元辐射出的微波信号的相位信息，从所述第i行第j列天线单元在每个所述第一测试电压下的第一阵列矢量中，筛选相位相差180°的第二阵列矢量；
    确定筛选出的所述第二阵列矢量之和；
    基于所述第二阵列矢量之和、以及所述第二阵列矢量的数量，确定所述第i行第j列天线单元对应的所述第一环境矢量；
    从所述第一阵列矢量中去除所述第一环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下的初始响应矢量。
  15. 根据权利要求9～11中任一项所述的相控阵天线的相位校准方法，其中，所述基于所述第一阵列矢量，通过第一预设算法，得到所述第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个所述第一测试电压下的初始响应矢量，包括：
    对所述第i行第j列天线单元在每个所述第一测试电压下的第一阵列矢量进行椭圆拟合，得到所述第i行第j列天线单元对应的所述第一环境矢量；
    从所述第一阵列矢量中去除所述第一环境矢量，得到所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下的初始响应矢量。
  16. 根据权利要求9～11中任一项所述的相控阵天线的相位校准方法，其中，所述校准响应矢量包括水平极化响应矢量和垂直极化响应矢量；所述水平极化响应矢量用于表征所述第i行第j列天线单元在所述第二测试电压下辐射出的微波信号的水平极化相位和幅度信息；所述垂直极化响应矢量用于表征所述第i行第j列天线单元在所述第二测试电压下辐射出的微波信号的 垂直极化相位和幅度信息；
    所述得到所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线，包括：
    将所述水平极化响应矢量和所述垂直极化响应矢量进行极化合成处理，得到目标响应矢量；所述目标响应矢量用于表征所述第i行第j列天线单元在所述第二测试电压下辐射出的微波信号的目标相位和幅度信息；
    基于每个所述第二测试电压和所述第i行第j列天线单元在每个所述第二测试电压下辐射出的微波信号的目标相位信息，确定所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线。
  17. 一种相控阵天线的相位校准装置，其中，所述相控阵天线的相位校准装置用于执行权利要求1～8中任一项所述的相控阵天线的相位校准方法；相控阵天线包括阵列排布的M×N个天线单元，其中，M和N中一者大于或者等于1，另一者大于或者等于2的正整数；
    所述相控阵天线的相位校准装置，被配置为基于预先获取的测试电压集合，对M×N个天线单元依次进行校准；所述测试电压集合包括多个第一测试电压；
    所述相控阵天线的相位校准装置包括探测传感器、电压供给装置、矢量分析仪和控制器；
    所述电压供给装置，被配置为在所述控制器的控制下，依次将所述测试电压集合中的第一测试电压加载至所述第i行第j列天线单元；0＜i≤M，0＜j≤N，i和j均为正整数；
    所述探测传感器，被配置为在所述电压供给装置向所述第i行第j列天线单元每加载一个所述第一测试电压后，采集所述第i行第j列天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息，并将该相位和幅度信息发送至所述矢量分析仪；
    所述矢量分析仪，被配置为基于所述第i行第j列天线单元，在不同的第一测试电压下，所采集到的微波信号的相位和幅度信息，分析获取第一阵列矢量，并将所述第一阵列矢量发送至所述控制器；所述第一阵列矢量用于 表征M×N个所述天线单元的响应矢量之和；所述响应矢量用于表征所述天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的相位和幅度信息；
    所述控制器，被配置为基于所述第一阵列矢量，通过第一预设算法，得到所述第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个所述第一测试电压下的校准响应矢量，并确定所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线；所述校准响应矢量用于表征所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的校准相位和幅度信息。
  18. 一种相控阵天线的相位校准装置，其中，所述相控阵天线的相位校准装置用于执行权利要求9～16中任一项所述的相控阵天线的相位校准方法；相控阵天线包括阵列排布的M×N个天线单元，其中，M和N中一者大于或者等于1，另一者大于或者等于2的正整数；
    所述相控阵天线的相位校准装置包括探测传感器、电压供给装置、矢量分析仪和控制器；
    所述控制器，被配置为从预设控制电压范围中均匀采样多个控制电压组成测试电压集合；所述测试电压集合包括多个第一测试电压；以及，基于所述第一阵列矢量，通过第一预设算法，得到所述第i行第j列天线单元在测试电压集合中的每个所述第一测试电压下的初始响应矢量，并确定所述第i行第j列天线单元对应的初始电压相位曲线；所述初始响应矢量用于表征所述第i行第j列天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的初始相位和幅度信息；根据所述第i行第j列天线单元对应的初始电压相位曲线和第二电压筛选条件，更新所述测试电压集合，得到更新后的测试电压集合；通过第二预设算法，得到所述第i行第j列天线单元对应的目标电压相位曲线；
    所述电压供给装置，被配置为在所述控制器的控制下，依次将所述测试电压集合中的第一测试电压加载至所述第i行第j列天线单元；0＜i≤M，0＜j≤N，i和j均为正整数；以及，在所述控制器的控制下，向所述第i行第j列天线单元依次加载所述更新后的测试电压集合中的第二测试电压；
    所述探测传感器，被配置为在所述电压供给装置向所述第i行第j列天线单元每加载一个所述第一测试电压后，采集所述第i行第j列天线单元所辐射出的微波信号的相位和幅度信息，并将该相位和幅度信息发送至所述矢量分析仪；
    所述矢量分析仪，被配置为基于所述第i行第j列天线单元，在不同的第一测试电压下，所采集到的微波信号的相位和幅度信息，分析获取第一阵列矢量；所述第一阵列矢量用于表征M×N个所述天线单元的响应矢量之和；所述响应矢量用于表征所述天线单元在所述第一测试电压下辐射出的微波信号的相位和幅度信息。
  19. 一种相控阵天线的相位校准***，其中，所述相控阵天线的相位校准***包括权利要求17或权利要求18所述的相控阵天线的相位校准装置，以及相控阵天线；
    所述相控阵天线的相位校准装置包括探测传感器，所述探测传感器的高度位于所述相控阵天线中天线单元的高度范围内；所述探测传感器在所述相控阵天线正投影方向上的距离在0.5λ～1λ之间；λ为中心频率波长。
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