[发明专利]天线的相位调整方法、装置、存储介质及电子设备有效

专利信息
申请号: 202111010451.X 申请日: 2021-08-31
公开(公告)号: CN113630197B 公开(公告)日: 2023-06-30
发明(设计)人: 苏雪嫣;丁天伦;卫盟;陈胜;王岩;谢晶;杨晓强;唐粹伟;赵维;张志锋;车春城;曲峰;李必奇;李远付 申请(专利权)人: 京东方科技集团股份有限公司;北京京东方传感技术有限公司
主分类号: H04B17/12 分类号: H04B17/12;H01Q3/26
代理公司: 北京金信知识产权代理有限公司 11225 代理人: 庄何媛;范继晨
地址: 100015 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 天线 相位 调整 方法 装置 存储 介质 电子设备
【说明书】:

本公开提供了一种天线的相位调整方法、装置、存储介质及电子设备,该方法包括:获取天线的实测相位表征信息;将实测相位表征信息输入到预设调节模型中,以得到预设调节模型根据实测相位表征信息输出的控制电压调节矩阵;基于控制电压调节矩阵,向天线中相控阵的各个相控单元施加控制电压。本公开通过训练预设的调节模型,节省了运算量和运算时间,通过深度学习模型的非线性运算能力,可直接基于获取到的实测相位表征信息进行相应控制电压的确定,使天线LCPA的各个相控单元在输入对应的控制电压后所实现的相位变化,正好抵消因制作工艺导致的初始相位误差,进而提升天线的工作性能,达到更好的天线优化效果。

技术领域

本公开涉及天线技术领域,特别涉及一种天线的相位调整方法、装置、存储介质及电子设备。

背景技术

天线通过液晶相控阵压控系统(LCPA,Liquid crystal phased array)进行波束相位的调整,从而实现天线的性能调整。图1为LCPA压控系统的使用原理示意图,其中,液晶层夹在移相器上下基板之间,在上基板单元印刷电路和下基板金属地之间施加偏置电压,就可以改变上下基板之间电场的大小,使每个单元贴片对应区域的液晶分子的排列方向发生变化,进而改变液晶层的介电常数,改变波束传播的相位延时,从而实现对波束相位的调制,每个单元贴片即相当于一个相控单元。图2示出了LCPA压控系统的控制电压(V)与相位(φ)之间的拟合曲线(也称为V-φ曲线),上述曲线为非线性曲线,并且由于电场边缘效应、工艺制作误差等因素,导致拟合的V-φ曲线与实际器件无法完全吻合。

在实际工程应用中,因制作工艺等问题,相控阵中各个相控单元之间的不一致性会导致天线在未进行调控时存在一个随机的初始相位,影响天线性能。而此时在拟合的V-φ曲线与实际器件无法完全吻合的情况下,如何进行LCPA中各个相控单元的电压施加才能使天线达到最优的性能成为亟需解决的问题。现有的相关技术中,可以通过模式搜索算法或梯度下降算法等基于迭代求解的算法进行计算,但上述算法迭代次数多,收敛速度慢,同时收敛结果依赖对测试场地环境噪声的把控,导致收敛结果的准确性不高,严重影响天线的优化效率和优化效果。

发明内容

本公开实施例的目的在于提供一种天线的相位调整方法、装置、存储介质及电子设备,用以解决现有技术中进行天线优化过程中存在的天线的优化效率低、优化效果差的问题。

本公开的实施例采用如下技术方案:一种天线的相位调整方法,包括:获取天线的实测相位表征信息,其中,所述实测相位表征信息为所述天线在未施加控制电压的情况下的相位表征信息;将所述实测相位表征信息输入到预设调节模型中,以得到所述预设调节模型根据所述实测相位表征信息输出的控制电压调节矩阵;基于所述控制电压调节矩阵,向所述天线中相控阵的各个相控单元施加控制电压,其中,所述控制电压调节矩阵中的一个控制电压用于控制所述相控阵中的一个所述相控单元。

在一些实施例中,所述实测相位表征信息至少包括:所述天线的实际远场方向图或用于表示所述实际远场方向图的相位函数。

在一些实施例中,所述预设调节模型基于如下步骤训练:基于至少一个样本天线,确定默认的相位调节函数,其中,所述相位调节函数用于表征所述控制电压对所述样本天线的相位的调节情况;随机生成预设数量的初始相位误差矩阵,并确定每个所述初始相位误差矩阵对应的理论相位表征信息;基于所述初始相位误差矩阵对应的理论相位表征信息,对预设调节模型进行训练,直至基于所述相位调节函数确定的所述预设调节模型的损失函数符合预设条件。

在一些实施例中,所述基于至少一个样本天线,确定默认的相位调节函数,包括:确定每个所述样本天线的电压相位曲线;确定所有所述电压相位曲线的平均值,并确定所述默认的相位调节函数以表征所有所述电压相位曲线的平均值的曲线。

在一些实施例中,所述损失函数至少用于表征如下天线性能参数之一:所述天线的远场方向图中主波束的增益、所述天线的远场方向图中主瓣副瓣的比值、方向性系数。

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