WO2018133055A1 - 通道校准方法及装置 - Google Patents

通道校准方法及装置 Download PDF

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WO2018133055A1
WO2018133055A1 PCT/CN2017/072013 CN2017072013W WO2018133055A1 WO 2018133055 A1 WO2018133055 A1 WO 2018133055A1 CN 2017072013 W CN2017072013 W CN 2017072013W WO 2018133055 A1 WO2018133055 A1 WO 2018133055A1
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calibration
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骆彦行
�龙昊
汤富生
曾卓
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华为技术有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/10—Monitoring; Testing of transmitters
    • H04B17/11—Monitoring; Testing of transmitters for calibration

Definitions

  • the channel calibration device further includes a switch, one end of the switch is connected to the duplexer, and the other end is connected to the first probe and the second probe.
  • a processor configured to control connection of the calibration channel with the first probe or the second probe according to a preset rule, and control the four sets of adjustable phase shifters and the four single-pole four-throw switches Performing a power-on emission calibration, a power-on reception calibration, a real-time transmission calibration, or a real-time reception calibration on the beam scanning device, wherein the preset rule is: four feed phases symmetric with respect to the first probe are consistent in phase The power received by the first probe is the largest; the power received by the second probe is the largest when the four feeds are symmetric with respect to the second probe; and the first probe or the first When the four feeds of the two probes are in phase, the combined power of the signals received by the four RF channels is the largest.
  • FIG. 3 is a schematic flowchart diagram of Embodiment 1 of a channel calibration method provided by the present application
  • the real-time calibration trigger condition is triggered, including reaching a preset periodic trigger time or a bit error rate drop.
  • the arrival of the preset periodic trigger time is the periodic real-time calibration.
  • the calibration channel is switched to connect the first probe by the switch, and the four single-pole four-throw switches are switched to the four feeds corresponding to 1-6-11-16, and the first probe is excited to issue a calibration signal.
  • Adjusting the corresponding adjustable phase shifter makes the combined power of the signals received by the four RF channels the largest, and obtains the phase parameter values of the sixth group of adjustable phase shifters.
  • the first is a power-on calibration, including a power-on emission calibration and a power-on reception calibration, taking the square feed array 14 of 16 feeds shown in FIG. 1 as an example.
  • phase parameter values of the fifth group of adjustable phase shifters the phase parameter values of the first group of adjustable phase shifters, the phase parameter values of the second group of adjustable phase shifters, and the third group of adjustable phase shifts
  • the phase parameter value of the device and the phase parameter value of the fourth group of adjustable phase shifters are corrected.
  • real-time calibration including real-time transmit calibration and real-time receive calibration.
  • aspects of the present application, or possible implementations of various aspects can be embodied as a system, method, or computer program product. Accordingly, aspects of the present application, or possible implementations of various aspects, may be in the form of an entirely hardware embodiment, an entirely software embodiment (including firmware, resident software, etc.), or a combination of software and hardware aspects, They are collectively referred to herein as "circuits," “modules,” or “systems.” Furthermore, aspects of the present application, or possible implementations of various aspects, may take the form of a computer program product, which is a computer readable program code stored in a computer readable medium.

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Abstract

本申请提供一种通道校准方法及装置，用于对波束扫描装置进行通道校准，该通道校准装置包括：校准通道和与校准通道连接、且放置在副反射面上的第一探针和第二探针，校准通道包括射频接收器、射频发射器和双工器，第一探针正对正方形馈源阵列的中心，第二探针正对正方形馈源阵列的任意相邻的4个馈源组成的阵列的中心。

Description

通道校准方法及装置 技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种通道校准方法及装置。
背景技术
波束可调天线一般分为相控阵列天线、反射面天线和相控阵列天线+反射面天线三种类型，在需要较高天线增益和低成本的应用场合，通道较少的相控阵列天线+反射面天线可实现成本和性能的折中。波束可调天线通常使用多个天线单元构成馈源阵列，每个天线单元可以独立控制信号相位，不同天线单元的信号通过空间合成形成可扫描的波束。若要得到好的天线方向图，必须对每个天线单元的相位失配进行通道校准。
现有技术中，一种适用于相控阵列天线+反射面天线的多通道校准方法是采用自耦合校准，在天线单元周围放置多个探针，通过检测自耦合天线单元的信号幅度和相位，并结合天线单元几何排布关系来进行校准。
上述校准方法中，在天线单元周围放置多个探针会影响天线单元的紧密排布，导致不必要的天线性能损失，同时检测自耦合天线单元的信号相位需要复杂的数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)算法，且校准精度不高。
发明内容
本申请提供一种通道校准方法及装置，不需要获取天线单元的信号相位，也无需进行复杂的计算，易于在产品中实现。
第一方面，本申请提供一种通道校准装置，用于对波束扫描装置进行通道校准，波束扫描装置具有主反射面和副反射面、4个射频通道、分别设置在4个射频通道中的4组可调移相器、16个馈源组成的正方形馈源阵列以及分别设置在4个射频通道中的4个单刀四掷开关，通道校准装置包括：校准通道和与校准通道连接、且放置在副反射面上的第一探针和第二探针，校准通道包括射频接收器、射频发射器和双工器，第一探针正对正方形馈源阵列的中心，第二探针正对正方形馈源阵列的任意相邻的4个馈源组成的阵列的中心。
通过设置校准通道和与校准通道连接、且放置在副反射面上的第一探针和第二探针，第一探针和第二探针可接收射频通道的信号，也可以发射信号供射频通道校准，切换校准通道与第一探针或第二探针的连接，调整射频通道的可调移相器，根据预设规则对波束扫描装置进行上电发射校准、上电接收校准、实时发射校准或实时接收校准，不需要获取馈源(天线单元)的信号相位，也无需进行复杂的计算，易于在产品中实现。
在一种可能的设计中，通道校准装置还包括切换开关，切换开关一端连接双工器，另一端连接第一探针和第二探针。
通过切换开关的设置，可以降低成本。
在一种可能的设计中，切换开关为单刀双掷开关。
在一种可能的设计中，第一探针用于接收馈源发射的信号或者发射校准信号，第二探针用于接收馈源发射的信号或者发射校准信号。
在一种可能的设计中，还包括：
处理器，用于根据预设规则控制所述校准通道与所述第一探针或所述第二探针的连接、控制所述4组可调移相器和所述4个单刀四掷开关，以对所述波束扫描装置进行上电发射校准、上电接收校准、实时发射校准或实时接收校准，所述预设规则为：相对于所述第一探针对称的4个馈源相位一致时所述第一探针接收到的功率最大；相对于所述第二探针对称的4个馈源相位一致时所述第二探针接收到的功率最大；相对于第一探针或第二探针对称的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大。
第二方面，本申请提供一种通道校准方法，用于第一方面及第一方面的各可能的设计中任一的通道校准装置中，该方法包括：
根据相对于第一探针对称的4个馈源相位一致时第一探针接收到的功率最大以及相对于第二探针对称的4个馈源相位一致时第二探针接收到的功率最大的规则对波束扫描装置进行上电发射校准；在实时校准触发条件被触发时，根据正方形馈源阵列4个角的4个馈源相位一致时第一探针接收到的功率最大的规则对波束扫描装置进行实时发射校准；其中，进行上电发射校准或实时发射校准时，馈源发射信号，第一探针或第二探针接收馈源发射的信号。
通过切换校准通道与第一探针或第二探针的连接，调整射频通道的可调移相器，根据相对于第一探针对称的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大以及相对于第二探针对称的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大的规则对波束扫描装置进行上电发射校准和实时发射校准，不需要获取馈源(天线单元)的信号相位，也无需进行复杂的计算，易于在产品中实现。
在一种可能的设计中，根据相对于第一探针对称的4个馈源相位一致时第一探针接收到的功率最大以及相对于第二探针对称的4个馈源相位一致时第二探针接收到的功率最大的规则对波束扫描装置进行上电发射校准，具体可以为：
将校准通道切换到连接第一探针，将4个单刀四掷开关切换到对应与正方形馈源阵列中心最近的第一组4个馈源，调整与第一组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得第一探针接收到的功率最大，得到与第一组4个馈源对应的第一组可调移相器的相位参数值；
将4个单刀四掷开关切换到对应正方形馈源阵列4个角的第二组4个馈源，调整与第二组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得第一探针接收到的功率最大，得到与第二组4个馈源对应的第二组可调移相器的相位参数值；
将4个单刀四掷开关切换到对应正方形馈源阵列中中间两列的上下第三组4个馈源，调整与第三组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得第一探针接收到的功率最大，得到与第三组4个馈源对应的第三组可调移相器的相位参数值；
将4个单刀四掷开关切换到对应正方形馈源阵列中中间两行的左右第四组4个馈源，调整与第四组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得第一探针接收到的功率最大，得到与第四组4个馈源对应的第四组可调移相器的相位参数值；
将校准通道切换到连接第二探针，将4个单刀四掷开关切换到对应正方形馈源阵列中相对于第二探针对称的第五组4个馈源，调整与第五组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得第二探针接收到的功率最大，得到与第五组4个馈源对应的第五组可调移相器的相位参数值；
根据第五组可调移相器的相位参数值分别对第一组可调移相器的相位参数值、第二组可调移相器的相位参数值、第三组可调移相器的相位参数值和第四组可调移相器的相位参数值进行校正。
在一种可能的设计中，根据正方形馈源阵列4个角的4个馈源相位一致时第一探针接收到的功率最大的规则对波束扫描装置进行实时发射校准，具体可以为：将校准通道切换到连接第一探针，将4个单刀四掷开关切换到对应正方形馈源阵列4个角的第六组4个馈源，调整与第六组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得第一探针接收到的功率最大，得到与第六组4个馈源对应的第六组可调移相器的相位参数值；根据第六组可调移相器的相位参数值得到每一射频通道的实时校正值。
在一种可能的设计中，实时校准触发条件被触发，具体可以为：到达预设周期性触发时间或者误码率下降。
第三方面，本申请提供一种通道校准方法，用于第一方面及第一方面的各可能的设计中任一的通道校准装置中，该方法包括：根据相对于第一探针对称的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大以及相对于第二探针对称的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大的规则对波束扫描装置进行上电接收校准；在实时校准触发条件被触发时，根据正方形馈源阵列4个角的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大的规则对波束扫描装置进行实时接收校准；其中，进行上电接收校准或实时接收校准时，第一探针或第二探针发出校准信号，馈源接收校准信号。
通过切换校准通道与第一探针或第二探针的连接，调整射频通道的可调移相器，根据相对于第一探针对称的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大以及相对于第二探针对称的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大的规则对波束扫描装置进行上电接收校准和实时接收校准，不需要获取馈源(天线单元)的信号相位，也无需进行复杂的计算，易于在产品中实现。
在一种可能的设计中，根据相对于第一探针对称的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大以及相对于第二探针对称的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大的规则对波束扫描装置进行上电接收校准，具体可以为：
激励第一探针发出校准信号；
将校准通道切换到连接第一探针，将4个单刀四掷开关切换到对应与正方形馈源阵列中心最近的第一组4个馈源，调整与第一组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到与第一组4个馈源对应的第一组可调移相器的相位参数值；
将4个单刀四掷开关切换到对应正方形馈源阵列4个角的第二组4个馈源，调整与第二组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到与第二组4个馈源对应的第二组可调移相器的相位参数值；
将4个单刀四掷开关切换到对应正方形馈源阵列中中间两列的上下第三组4个馈源， 调整与第三组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到与第三组4个馈源对应的第三组可调移相器的相位参数值；
将4个单刀四掷开关切换到对应正方形馈源阵列中中间两行的左右第四组4个馈源，调整与第四组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到与第四组4个馈源对应的第四组可调移相器的相位参数值；
将校准通道切换到连接第二探针，激励所述第二探针发出校准信号，将4个单刀四掷开关切换到对应正方形馈源阵列中相对于第二探针对称的第五组4个馈源，调整与第五组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到与第五组4个馈源对应的第五组可调移相器的相位参数值；
根据第五组可调移相器的相位参数值分别对第一组可调移相器的相位参数值、第二组可调移相器的相位参数值、第三组可调移相器的相位参数值和第四组可调移相器的相位参数值进行校正。
在一种可能的设计中，根据正方形馈源阵列4个角的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大的规则对波束扫描装置进行实时接收校准，具体可以为：将校准通道切换到连接第一探针，将4个单刀四掷开关切换到对应第六组4个馈源，同时激励第一探针发出校准信号，调整与第六组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到与第六组4个馈源对应的第六组可调移相器的相位参数值；根据第六组可调移相器的相位参数值得到每一射频通道的实时校正值。
在一种可能的设计中，实时校准触发条件被触发，具体可以为：到达预设周期性触发时间或者误码率下降。
附图说明
图1为本申请适用的波束扫描装置的结构示意图；
图2为本申请提供的通道校准装置实施例一的结构示意图；
图3为本申请提供的通道校准方法实施例一的流程示意图；
图4为本申请提供的通道校准方法实施例二的流程示意图。
具体实施方式
本申请的技术方案主要应用于波束可调天线的通道校准，本申请提出的通道校准方法及装置，用于对波束扫描装置进行通道校准，即就是进行天线单元(馈源)的相位校准，不需要获取天线单元的信号相位，也无需进行复杂的计算，易于在产品中实现，下面结合附图详细说明本申请提供的技术方案。
图1为本申请适用的波束扫描装置的结构示意图，如图1所示，波束扫描装置具有主反射面11和副反射面12、4个射频通道、分别设置在4个射频通道中的4组可调移相器13、16个馈源组成的正方形馈源阵列14以及分别设置在4个射频通道中的4个单刀四掷开关15，其中，每一组可调移相器包含接收端可调移相器和发射端可调移相器，每个射频通道由双工器、分别与双工器并联的射频接收器和射频发射器。可以使用功分器或者波导将射频通道映射到馈源上，射频通道通过单刀四掷开关从馈源阵列中选择不同馈源组， 等效于抛物面天线偏焦形成波束扫描。通过单刀四掷开关切换馈源阵列，使抛物面天线偏焦实现波束扫描。如图1中所示，1-2-3-4；2-5-4-7；5-6-7-8；3-4-9-10；4-7-10-13；7-8-13-14；9-10-11-12；10-13-12-15；13-14-15-16一共9种馈源组合。切换到1-2-3-4时天线波束指向为左上方向，切换到13-14-15-16时天线波束指向为右下方向，切换到4-7-10-13时天线波束方向垂直于抛物面，波束没有偏转。图1所示的是本申请适用的波束扫描装置的一种示例结构，例如，波束扫描装置的另一示例性结构中正方形馈源阵列例如可以是由9个、32个或64个馈源或更多馈源组成的正方形馈源阵列。
图2为本申请提供的通道校准装置实施例一的结构示意图，如图2所示，本实施例的通道校准装置包括：
校准通道和与校准通道连接、且放置在副反射面12上的第一探针21和第二探针22，校准通道包括射频接收器、射频发射器和双工器，第一探针21正对正方形馈源阵列的中心，第一探针21可以是垂直正对正方形馈源阵列的中心，第二探针22正对正方形馈源阵列的任意相邻的4个馈源组成的阵列的中心，第二探针22可以是垂直正对正方形馈源阵列的任意相邻的4个馈源组成的阵列的中心，例如图2中所示，第二探针22正对馈源1-2-3-4的中心，或者第二探针22正对馈源9-10-11-12的中心，也可以是2-5-4-7；5-6-7-8；3-4-9-10；4-7-10-13；7-8-13-14；10-13-12-15；13-14-15-16中的任一组4个馈源的中心。其中，第一探针用于接收馈源发射的信号或者发射校准信号，第二探针用于接收馈源发射的信号或者发射校准信号。校准通道可以接收射频通道产生的信号，也可以发射信号被射频通道接收。
其中，校准通道可以是由第一射频接收器、第一射频发射器、第一双工器和第一探针依次串联以及第二射频接收器、第二射频发射器、第二双工器和第二探针依次串联组成，或者，可选的，如图2所示的，通道校准装置还包括切换开关23，切换开关23一端连接双工器，另一端连接第一探针和第二探针，此时校准通道是由射频接收器24、射频发射器25、双工器26、切换开关23依次串联，切换开关23与第一探针21和第二探针22连接。通过切换开关23的设置，可以降低成本。可选的，切换开关23为单刀双掷开关。
进一步地，本实施例的通道校准装置还可以包括：处理器，该处理器用于根据预设规则控制校准通道与第一探针或第二探针的连接、控制4组可调移相器和4个单刀四掷开关，以对波束扫描装置进行上电发射校准、上电接收校准、实时发射校准或实时接收校准，预设规则为：相对于第一探针对称的4个馈源相位一致时第一探针接收到的功率最大；相对于第二探针对称的4个馈源相位一致时第二探针接收到的功率最大；相对于第一探针或第二探针对称的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大。
本实施例提供的通道校准装置，通过设置校准通道和与校准通道连接、且放置在副反射面上的第一探针和第二探针，第一探针和第二探针可接收射频通道的信号，也可以发射信号供射频通道校准，切换校准通道与第一探针或第二探针的连接，调整射频通道的可调移相器，根据预设规则对波束扫描装置进行上电发射校准、上电接收校准、实时发射校准或实时接收校准，不需要获取馈源(天线单元)的信号相位，也无需进行复杂的计算，易于在产品中实现。
下面结合附图3说明处理器所执行的通道校准方法的详细过程。
图3为本申请提供的通道校准方法实施例一的流程示意图，本实施例中主要说明对波 束扫描装置进行上电发射校准和实时发射校准的过程，其中，进行上电发射校准或实时发射校准时，馈源发射信号，第一探针或第二探针接收馈源发射的信号。如图3所示，该方法包括：
S101、根据相对于第一探针对称的4个馈源相位一致时第一探针接收到的功率最大以及相对于第二探针对称的4个馈源相位一致时第二探针接收到的功率最大的规则对波束扫描装置进行上电发射校准。
其中，相对于第一探针对称的4个馈源，以图1中所示的16个馈源组成的正方形馈源阵列14为例，如4-7-10-13这4个馈源相对于第一探针对称，1-6-11-16；2-5-12-15；3-9-8-14三组4个馈源也相对于第一探针对称。第二探针22正对正方形馈源阵列的任意相邻的4个馈源组成的阵列的中心，因此相对于第二探针对称的4个馈源就是第二探针22正对的相邻的4个馈源，例如第二探针正对1-2-3-4这4个馈源，相对于第二探针对称的4个馈源就是1-2-3-4这4个馈源。下面举例中以第二探针正对1-2-3-4这4个馈源为例说明。
具体地，S101具体可以包括：
S1011、将校准通道切换到连接第一探针，将4个单刀四掷开关切换到对应与正方形馈源阵列中心最近的第一组4个馈源，调整与第一组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得第一探针接收到的功率最大，得到与第一组4个馈源对应的第一组可调移相器的相位参数值。
具体地，以图1中所示的16个馈源组成的正方形馈源阵列14为例，通过切换开关将校准通道切换到连接第一探针，将4个单刀四掷开关切换到对应4-7-10-13这第一组4个馈源，调整与4-7-10-13这4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得第一探针接收到的功率最大，得到与4-7-10-13这4个馈源对应的第一组可调移相器的相位参数值，此时4-7-10-13具备相同相位。
S1012、将4个单刀四掷开关切换到对应正方形馈源阵列4个角的第二组4个馈源，调整与第二组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得第一探针接收到的功率最大，得到与第二组4个馈源对应的第二组可调移相器的相位参数值。
具体地，将4个单刀四掷开关切换到对应1-6-11-16这4个馈源，调整对应的可调移相器使得第一探针接收到的功率最大，得到第二组可调移相器的相位参数值，此时1-6-11-16具备相同相位。
S1013、将4个单刀四掷开关切换到对应正方形馈源阵列中中间两列的上下第三组4个馈源，调整与第三组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得第一探针接收到的功率最大，得到与第三组4个馈源对应的第三组可调移相器的相位参数值。
具体地，将4个单刀四掷开关切换到对应2-5-12-15这4个馈源，调整对应的可调移相器使得第一探针接收到的功率最大，得到第三组可调移相器的相位参数值，此时2-5-12-15具备相同相位。
S1014、将4个单刀四掷开关切换到对应正方形馈源阵列中中间两行的左右第四组4个馈源，调整与第四组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得第一探针接收到的功率最大，得到与第四组4个馈源对应的第四组可调移相器的相位参数值。
具体地，将4个单刀四掷开关切换到对应3-9-8-14这4个馈源，调整对应的可调移相 器使得第一探针接收到的功率最大，得到第四组可调移相器的相位参数值，此时3-9-8-14具备相同相位。
S1015、将校准通道切换到连接第二探针，将4个单刀四掷开关切换到对应正方形馈源阵列中相对于第二探针对称的第五组4个馈源，调整与第五组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得第二探针接收到的功率最大，得到与第五组4个馈源对应的第五组可调移相器的相位参数值。
具体地，通过切换开关将校准通道切换到连接第二探针，将4个单刀四掷开关切换到对应1-2-3-4这4个馈源，调整对应的可调移相器使得第二探针接收到的功率最大，得到第五组可调移相器的相位参数值，此时1-2-3-4具备相同相位。
S1016、根据第五组可调移相器的相位参数值分别对第一组可调移相器的相位参数值、第二组可调移相器的相位参数值、第三组可调移相器的相位参数值和第四组可调移相器的相位参数值进行校正。
S102、在实时校准触发条件被触发时，根据正方形馈源阵列4个角的4个馈源相位一致时第一探针接收到的功率最大的规则对波束扫描装置进行实时发射校准。
具体地，实时校准触发条件被触发，包括到达预设周期性触发时间或者误码率下降。到达预设周期性触发时间即就是进行周期性实时校准。
其中，S102具体可以为：
S1021、将校准通道切换到连接第一探针，将4个单刀四掷开关切换到对应正方形馈源阵列4个角的第六组4个馈源，调整与第六组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得第一探针接收到的功率最大，得到与第六组4个馈源对应的第六组可调移相器的相位参数值。
具体地，通过切换开关将校准通道切换到连接第一探针，将4个单刀四掷开关切换到对应1-6-11-16这4个馈源，调整对应的可调移相器使得第一探针接收到的功率最大，得到第六组可调移相器的相位参数值。也可以是2-5-4-7；5-6-7-8；3-4-9-10；4-7-10-13；7-8-13-14；9-10-11-12；10-13-12-15；13-14-15-16中的任一组4个馈源。
S1022、根据第六组可调移相器的相位参数值得到每一射频通道的实时校正值，即可补偿射频发射有源电路部分随温度的相位漂移。
本实施例提供的通道校准方法，通过切换校准通道与第一探针或第二探针的连接，调整射频通道的可调移相器，根据相对于第一探针对称的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大以及相对于第二探针对称的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大的规则对波束扫描装置进行上电发射校准和实时发射校准，不需要获取馈源(天线单元)的信号相位，也无需进行复杂的计算，易于在产品中实现。
图4为本申请提供的通道校准方法实施例二的流程示意图，本实施例中主要说明对波束扫描装置进行上电接收校准和实时接收校准的过程，其中，进行上电接收校准或实时接收校准时，第一探针或第二探针发出校准信号，馈源接收校准信号。如图4所示，该方法包括：
S201、根据相对于第一探针对称的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大以及相对于第二探针对称的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大的规则对波束扫描装置进行上电接收校准。
其中，相对于第一探针对称的4个馈源，以图1中所示的16个馈源组成的正方形馈源阵列14为例，如4-7-10-13这4个馈源相对于第一探针对称，1-6-11-16；2-5-12-15；3-9-8-14三组4个馈源也相对于第一探针对称。第二探针22正对正方形馈源阵列的任意相邻的4个馈源组成的阵列的中心，因此相对于第二探针对称的4个馈源就是第二探针22正对的相邻的4个馈源，例如第二探针正对1-2-3-4这4个馈源，相对于第二探针对称的4个馈源就是1-2-3-4这4个馈源。下面举例中以第二探针正对1-2-3-4这4个馈源为例说明。
具体地，S201具体可以包括：
S2011、激励第一探针发出校准信号。
S2012、将校准通道切换到连接第一探针，将4个单刀四掷开关切换到对应与正方形馈源阵列中心最近的第一组4个馈源，调整与第一组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到与第一组4个馈源对应的第一组可调移相器的相位参数值。
具体地，以图1中所示的16个馈源组成的正方形馈源阵列14为例，通过切换开关将校准通道切换到连接第一探针，将4个单刀四掷开关切换到对应4-7-10-13这第一组4个馈源，调整与4-7-10-13这4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到与4-7-10-13这4个馈源对应的第一组可调移相器的相位参数值。
S2013、将4个单刀四掷开关切换到对应正方形馈源阵列4个角的第二组4个馈源，调整与第二组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到与第二组4个馈源对应的第二组可调移相器的相位参数值。
具体地，将4个单刀四掷开关切换到对应1-6-11-16这4个馈源，调整对应的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到第二组可调移相器的相位参数值。
S2014、将4个单刀四掷开关切换到对应正方形馈源阵列中中间两列的上下第三组4个馈源，调整与第三组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到与第三组4个馈源对应的第三组可调移相器的相位参数值。
具体地，将4个单刀四掷开关切换到对应2-5-12-15这4个馈源，调整对应的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到第三组可调移相器的相位参数值。
S2015、将4个单刀四掷开关切换到对应正方形馈源阵列中中间两行的左右第四组4个馈源，调整与第四组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到与第四组4个馈源对应的第四组可调移相器的相位参数值。
具体地，将4个单刀四掷开关切换到对应3-9-8-14这4个馈源，调整对应的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到第四组可调移相器的相位参数值。
S2016、将校准通道切换到连接第二探针，激励第二探针发出校准信号，将4个单刀四掷开关切换到对应正方形馈源阵列中相对于第二探针对称的第五组4个馈源，调整与第 五组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到与第五组4个馈源对应的第五组可调移相器的相位参数值。
具体地，通过切换开关将校准通道切换到连接第二探针，激励第二探针发出校准信号，将4个单刀四掷开关切换到对应1-2-3-4这4个馈源，调整对应的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到第五组可调移相器的相位参数值。
S2017、根据第五组可调移相器的相位参数值分别对第一组可调移相器的相位参数值、第二组可调移相器的相位参数值、第三组可调移相器的相位参数值和第四组可调移相器的相位参数值进行校正。
S202、在实时校准触发条件被触发时，根据正方形馈源阵列4个角的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大的规则对波束扫描装置进行实时接收校准。
具体地，实时校准触发条件被触发，包括到达预设周期性触发时间或者误码率下降。到达预设周期性触发时间即就是进行周期性实时校准。
其中，S202具体可以为：
S2021、将校准通道切换到连接第一探针，将4个单刀四掷开关切换到对应第六组4个馈源，同时激励第一探针发出校准信号，调整与第六组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到与第六组4个馈源对应的第六组可调移相器的相位参数值。
具体地，通过切换开关将校准通道切换到连接第一探针，将4个单刀四掷开关切换到对应1-6-11-16这4个馈源，同时激励第一探针发出校准信号，调整对应的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到第六组可调移相器的相位参数值。
S2022、根据第六组可调移相器的相位参数值得到每一射频通道的实时校正值。即可补偿射频接收有源电路部分随温度的相位漂移。
本实施例提供的通道校准方法，通过切换校准通道与第一探针或第二探针的连接，调整射频通道的可调移相器，根据相对于第一探针对称的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大以及相对于第二探针对称的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大的规则对波束扫描装置进行上电接收校准和实时接收校准，不需要获取馈源(天线单元)的信号相位，也无需进行复杂的计算，易于在产品中实现。
下面采用一个具体的实施例，对图3和图4的通道校准方法进行详细的说明。本实施例中主要说明对波束扫描装置进行上电发射校准、上电接收校准、实时发射校准和实时接收校准的过程。
首先是上电校准，包括上电发射校准和上电接收校准，以图1中所示的16个馈源组成的正方形馈源阵列14为例。
一、上电发射校准
S301、将校准通道切换到连接第一探针，将4个单刀四掷开关切换到对应4-7-10-13这第一组4个馈源，调整与4-7-10-13这4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得第一探针接收到的功率最大，得到与4-7-10-13这4个馈源对应的第一组可调移相器的相位参数值，此时4-7-10-13具备相同相位。
S302、同理，根据对称性，依次校正1-6-11-16；2-5-12-15；3-9-8-14相位一致，使得第一探针接收到的功率最大，得到第二组可调移相器的相位参数值、第三组可调移相器的 相位参数值、第四组可调移相器的相位参数值。
S303、将校准通道切换到连接第二探针，将4个单刀四掷开关切换到对应1-2-3-4这4个馈源，调整对应的可调移相器使得第二探针接收到的功率最大，得到第五组可调移相器的相位参数值，此时1-2-3-4具备相同相位。
S304、根据第五组可调移相器的相位参数值分别对第一组可调移相器的相位参数值、第二组可调移相器的相位参数值、第三组可调移相器的相位参数值和第四组可调移相器的相位参数值进行校正。
二、上电接收校准
S401、激励第一探针发出校准信号。
S402、将校准通道切换到连接第一探针，将4个单刀四掷开关切换到对应4-7-10-13这第一组4个馈源，调整与4-7-10-13这4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到与4-7-10-13这4个馈源对应的第一组可调移相器的相位参数值，此时4-7-10-13具备相同相位。
S403、同理，根据对称性，依次校正1-6-11-16；2-5-12-15；3-9-8-14相位一致，使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到第二组可调移相器的相位参数值、第三组可调移相器的相位参数值、第四组可调移相器的相位参数值。
S404、将校准通道切换到连接第二探针，激励第二探针发出校准信号，将4个单刀四掷开关切换到对应1-2-3-4这4个馈源，调整对应的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到第五组可调移相器的相位参数值，此时1-2-3-4具备相同相位。
S405、根据第五组可调移相器的相位参数值分别对第一组可调移相器的相位参数值、第二组可调移相器的相位参数值、第三组可调移相器的相位参数值和第四组可调移相器的相位参数值进行校正。
接着是实时校准，包括实时发射校准和实时接收校准。
一、实时发射校准
S501、将校准通道切换到连接第一探针，将4个单刀四掷开关切换到对应1-6-11-16这4个馈源，调整对应的可调移相器使得第一探针接收到的功率最大，得到第六组可调移相器的相位参数值。
S502、根据第六组可调移相器的相位参数值得到每一射频通道的实时校正值，即可补偿射频发射有源电路部分随温度的相位漂移。
二、实时接收校准
S601、将校准通道切换到连接第一探针，将4个单刀四掷开关切换到对应1-6-11-16这4个馈源，同时激励第一探针发出校准信号，调整对应的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到第六组可调移相器的相位参数值。
S602、根据第六组可调移相器的相位参数值得到每一射频通道的实时校正值。即可补偿射频接收有源电路部分随温度的相位漂移。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本领域普通技术人员将会理解，本申请的各个方面、或各个方面的可能实现方式可以被具体实施为***、方法或者计算机程序产品。因此，本申请的各方面、或各个方面的可能实现方式可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件等等)，或者组合软件和硬件方面的实施例的形式，在这里都统称为“电路”、“模块”或者“***”。此外，本申请的各方面、或各个方面的可能实现方式可以采用计算机程序产品的形式，计算机程序产品是指存储在计算机可读介质中的计算机可读程序代码。
计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质包含但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体***、设备或者装置，或者前述的任意适当组合，如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或者快闪存储器)、光纤、便携式只读存储器(CD-ROM)。
计算机中的处理器读取存储在计算机可读介质中的计算机可读程序代码，使得处理器能够执行在流程图中每个步骤、或各步骤的组合中规定的功能动作；生成实施在框图的每一块、或各块的组合中规定的功能动作的装置。
计算机可读程序代码可以完全在用户的本地计算机上执行、部分在用户的本地计算机上执行、作为单独的软件包、部分在用户的本地计算机上并且部分在远程计算机上，或者完全在远程计算机或者服务器上执行。也应该注意，在某些替代实施方案中，在流程图中各步骤、或框图中各块所注明的功能可能不按图中注明的顺序发生。例如，依赖于所涉及的功能，接连示出的两个步骤、或两个块实际上可能被大致同时执行，或者这些块有时候可能被以相反顺序执行。

Claims (13)

  1. 一种通道校准装置，其特征在于，用于对波束扫描装置进行通道校准，所述波束扫描装置具有主反射面和副反射面、4个射频通道、分别设置在4个射频通道中的4组可调移相器、16个馈源组成的正方形馈源阵列以及分别设置在4个射频通道中的4个单刀四掷开关，所述通道校准装置包括：
    校准通道和与所述校准通道连接、且放置在所述副反射面上的第一探针和第二探针，所述校准通道包括射频接收器、射频发射器和双工器，所述第一探针正对所述正方形馈源阵列的中心，所述第二探针正对所述正方形馈源阵列的任意相邻的4个馈源组成的阵列的中心。
  2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通道校准装置还包括切换开关，所述切换开关一端连接所述双工器，另一端连接所述第一探针和所述第二探针。
  3. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述切换开关为单刀双掷开关。
  4. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一探针用于接收所述馈源发射的信号或者发射校准信号，所述第二探针用于接收所述馈源发射的信号或者发射校准信号。
  5. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
    处理器，用于根据预设规则控制所述校准通道与所述第一探针或所述第二探针的连接、控制所述4组可调移相器和所述4个单刀四掷开关，以对所述波束扫描装置进行上电发射校准、上电接收校准、实时发射校准或实时接收校准，所述预设规则为：相对于所述第一探针对称的4个馈源相位一致时所述第一探针接收到的功率最大；相对于所述第二探针对称的4个馈源相位一致时所述第二探针接收到的功率最大；相对于第一探针或第二探针对称的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大。
  6. 一种通道校准方法，其特征在于，用于权利要求1～5任一项所述的通道校准装置中，所述方法包括：
    根据相对于第一探针对称的4个馈源相位一致时所述第一探针接收到的功率最大以及相对于第二探针对称的4个馈源相位一致时所述第二探针接收到的功率最大的规则对所述波束扫描装置进行上电发射校准；
    在实时校准触发条件被触发时，根据所述正方形馈源阵列4个角的4个馈源相位一致时所述第一探针接收到的功率最大的规则对所述波束扫描装置进行实时发射校准；
    其中，所述进行上电发射校准或实时发射校准时，所述馈源发射信号，所述第一探针或所述第二探针接收所述馈源发射的信号。
  7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据相对于第一探针对称的4个馈源相位一致时所述第一探针接收到的功率最大以及相对于第二探针对称的4个馈源相位一致时所述第二探针接收到的功率最大的规则对所述波束扫描装置进行上电发射校准，包括：
    将所述校准通道切换到连接所述第一探针，将所述4个单刀四掷开关切换到对应与所述正方形馈源阵列中心最近的第一组4个馈源，调整与所述第一组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得所述第一探针接收到的功率最大，得到与所述第一组4个馈源 对应的第一组可调移相器的相位参数值；
    将所述4个单刀四掷开关切换到对应所述正方形馈源阵列4个角的第二组4个馈源，调整与所述第二组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得所述第一探针接收到的功率最大，得到与所述第二组4个馈源对应的第二组可调移相器的相位参数值；
    将所述4个单刀四掷开关切换到对应所述正方形馈源阵列中中间两列的上下第三组4个馈源，调整与所述第三组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得所述第一探针接收到的功率最大，得到与所述第三组4个馈源对应的第三组可调移相器的相位参数值；
    将所述4个单刀四掷开关切换到对应所述正方形馈源阵列中中间两行的左右第四组4个馈源，调整与所述第四组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得所述第一探针接收到的功率最大，得到与所述第四组4个馈源对应的第四组可调移相器的相位参数值；
    将所述校准通道切换到连接所述第二探针，将所述4个单刀四掷开关切换到对应所述正方形馈源阵列中相对于所述第二探针对称的第五组4个馈源，调整与所述第五组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得所述第二探针接收到的功率最大，得到与所述第五组4个馈源对应的第五组可调移相器的相位参数值；
    根据所述第五组可调移相器的相位参数值分别对所述第一组可调移相器的相位参数值、第二组可调移相器的相位参数值、第三组可调移相器的相位参数值和第四组可调移相器的相位参数值进行校正。
  8. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述正方形馈源阵列4个角的4个馈源相位一致时所述第一探针接收到的功率最大的规则对所述波束扫描装置进行实时发射校准，包括：
    将所述校准通道切换到连接所述第一探针，将所述4个单刀四掷开关切换到对应所述正方形馈源阵列4个角的第六组4个馈源，调整与所述第六组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得所述第一探针接收到的功率最大，得到与所述第六组4个馈源对应的第六组可调移相器的相位参数值；
    根据所述第六组可调移相器的相位参数值得到每一射频通道的实时校正值。
  9. 根据权利要求6～8任一项所述的方法，其特征在于，所述实时校准触发条件被触发，包括：
    到达预设周期性触发时间或者误码率下降。
  10. 一种通道校准方法，其特征在于，用于权利要求1～5任一项所述的通道校准装置中，所述方法包括：
    根据相对于第一探针对称的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大以及相对于第二探针对称的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大的规则对所述波束扫描装置进行上电接收校准；
    在实时校准触发条件被触发时，根据所述正方形馈源阵列4个角的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大的规则对所述波束扫描装置进行实时接收校准；
    其中，所述进行上电接收校准或实时接收校准时，所述第一探针或所述第二探针发出 校准信号，所述馈源接收所述校准信号。
  11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据相对于第一探针对称的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大以及相对于第二探针对称的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大的规则对所述波束扫描装置进行上电接收校准，包括：
    激励所述第一探针发出校准信号；
    将所述校准通道切换到连接所述第一探针，将所述4个单刀四掷开关切换到对应与所述正方形馈源阵列中心最近的第一组4个馈源，调整与所述第一组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到与所述第一组4个馈源对应的第一组可调移相器的相位参数值；
    将所述4个单刀四掷开关切换到对应所述正方形馈源阵列4个角的第二组4个馈源，调整与所述第二组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到与所述第二组4个馈源对应的第二组可调移相器的相位参数值；
    将所述4个单刀四掷开关切换到对应所述正方形馈源阵列中中间两列的上下第三组4个馈源，调整与所述第三组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到与所述第三组4个馈源对应的第三组可调移相器的相位参数值；
    将所述4个单刀四掷开关切换到对应所述正方形馈源阵列中中间两行的左右第四组4个馈源，调整与所述第四组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到与所述第四组4个馈源对应的第四组可调移相器的相位参数值；
    将所述校准通道切换到连接所述第二探针，激励所述第二探针发出校准信号，将所述4个单刀四掷开关切换到对应所述正方形馈源阵列中相对于所述第二探针对称的第五组4个馈源，调整与所述第五组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到与所述第五组4个馈源对应的第五组可调移相器的相位参数值；
    根据所述第五组可调移相器的相位参数值分别对所述第一组可调移相器的相位参数值、第二组可调移相器的相位参数值、第三组可调移相器的相位参数值和第四组可调移相器的相位参数值进行校正。
  12. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述正方形馈源阵列4个角的4个馈源相位一致时4个射频通道接收到的信号合成功率最大的规则对所述波束扫描装置进行实时接收校准，包括：
    将所述校准通道切换到连接所述第一探针，将所述4个单刀四掷开关切换到对应所述第六组4个馈源，同时激励所述第一探针发出校准信号，调整与所述第六组4个馈源对应的4个射频通道上的可调移相器使得4个射频通道接收到的信号合成功率最大，得到与所述第六组4个馈源对应的第六组可调移相器的相位参数值；
    根据所述第六组可调移相器的相位参数值得到每一射频通道的实时校正值。
  13. 根据权利要求10～12任一项所述的方法，其特征在于，所述实时校准触发条件被触发，包括：
    到达预设周期性触发时间或者误码率下降。
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