[发明专利]一种天线互耦校准配置系统及方法

说明书

本发明公开了一种天线互耦校准配置系统，第一矢量网络分析模块用于获取互耦校准治具内各个天线的幅度和相位值并测算得到幅度补偿值、相位补偿值；主控模块用于控制第一矢量网络分析模块、自校准模块；开关单元受控于主控模块，开关单元用于接收第一矢量网络分析模块的射频信号并进行信号分配；第二矢量网络分析模块受控于主控模块，第二矢量网络分析模块用于接收开关单元的射频信号作为输入信号，第二矢量网络分析模块用于获取经若干移项耦合单元的外部待测天线的幅度和相位值，并测算幅度补偿值、相位补偿值。技术效果。本发明实现校准过程中的变化进行实时补偿，从而减少校准治具的使用，并有效地提高校准效率和速度。

技术领域

本发明属于毫米波控制领域，尤其涉及一种天线互耦校准配置系统及方法。

背景技术

自二十世纪八十年代以来，无线通信经历了从简单语音系统到宽带多媒体数据业务的快速发展。几乎每十年就会出现新一代的无线通信技术，每一代通信技术对人们的日常生活和人类社会的发展产生深远的影响。今年来，消费者的需求对移动宽带服务的发展影响力逐步提升，预计到2025年，移动设备连接数量将达500亿。为了满足世界范围内爆炸式提升的通信需求，第五代移动通信(5G)在通信业和学术领域引起了极大的关注。相较于第四代通信技术，5G具有传输速率快、传输容量大、传输延时低、能量利用率高等特点。

5G可通过毫米波实现，然而随着5G毫米波的不断发展，毫米波天线阵列的各个单元的幅度和相位不均衡性限制了天线阵列的辐射范围和辐射角度。现有技术中通信用毫米波天线阵列的校准方法有：硬件通道校准、天线互耦校准等，由于天线和前端相结合的趋势导致天线互耦校准应用更加广泛，天线互耦校准的优点是可以实时校准，缺点是由于链路引入的因素较多导致校准误差较大，影响天线阵列的辐射范围和辐射角度。

发明内容

本发明的技术目的是提供一种天线互耦校准配置系统及方法，以解决毫米波天线校准误差大的技术问题。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种天线互耦校准配置系统包括：主控模块、第一矢量网络分析模块、自校准模块、互耦校准治具；

第一矢量网络分析模块用于获取互耦校准治具内各个天线的幅度和相位值并测算得到幅度补偿值、相位补偿值；

主控模块用于控制第一矢量网络分析模块、自校准模块；

自校准模块包括第二矢量网络分析模块、开关单元和若干移项耦合单元；

开关单元受控于主控模块，开关单元用于接收第一矢量网络分析模块的射频信号并进行信号分配；

第二矢量网络分析模块受控于主控模块，第二矢量网络分析模块用于接收开关单元的射频信号作为输入信号，第二矢量网络分析模块用于获取经若干移项耦合单元的外部待测天线的幅度和相位值，并测算幅度补偿值、相位补偿值。

进一步优选地，还包括开关矩阵模块，开关矩阵模块用于配置第一矢量网络分析模块与互耦校准治具之间的信号链路。

其中，开关单元包括第一定向耦合器和射频开关；

第一定向耦合器用于接收第一矢量网络分析模块的射频信号并进行功率分配处理；

射频开关用于接收主控模块的控制信号以配置经开关单元与移项耦合单元之间的链路。

进一步优选地，主控模块还用于接收第一矢量网络分析模块、第二矢量网络分析模块的幅度补偿值、相位补偿值并转化为数字信号。

其中，移项耦合单元包括数控衰减器、数控移项器和第二定向耦合器；

数控衰减器分别用于接收射频开关的相对应端口出射的射频信号和主控模块的数字信号进行信号调和处理；

数控移项器分别用于接收移项耦合单元的射频信号和主控模块的数字信号并进行相位移动处理；