发射通道的幅度校准方法、装置和网络设备与流程

本发明实施例涉及通信技术领域，特别涉及一种发射通道的幅度校准方法、装置和网络设备。

背景技术：

天线相控阵是由多个辐射单元组成的阵列，通过波束形成网络，以控制天线相控阵各辐射单元射频信号的相位和幅度，各辐射单元的幅度、幅度的精度和变化直接影响波束赋性的性能。由于器件的性能差异、天线单元之间的间距小且互耦强和温度变化等因素的影响，在使用过程中很难保证天线相控阵的各发射通道之间稳定一致，往往存在不同程度的幅度误差，严重影响相控阵天线的低旁瓣特性，严重时甚至不能正常工作。现有的解决天线相控阵各发射通道之间的幅度误差的方法包括：使用额外的测量天线相控阵和矢量分析仪对发射通道的幅度进行校准、使用额外的探头天线和矢量分析仪对发射通道的幅度进行校准等方法，

然而，由于对天线相控阵的发射通道进行幅度校准需要使用额外的测量天线相控阵(或者探头天线)和矢量分析仪，而使用外部器件来进行校准说明信号会发送至外部环境中，会使得整个幅度校准的测试时间较长，且信号在发送过程中会受到干扰，从而导致幅度校准的结果的准确度不高。

技术实现要素：

本发明实施方式的目的在于提供一种发射通道的幅度校准方法、装置和网络设备，能够缩短天线相控阵各发射通道之间的幅度校准时间，同时提高各发射通道之间的幅度校准的准确度，使得5g毫米波相控阵的各发射通道之间幅度的稳定一致。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种发射通道的幅度校准方法，应用在5g毫米波相控阵中，包括：接收至少两个发射通道所发送的单频连续波信号，并记录所述发射通道的所述单频连续波信号的信号强度；根据相邻发射通道的所述信号强度获取所述相邻发射通道的强度差；根据所述强度差获取所述相邻发射通道的幅度关系；根据所述幅度关系、所述单频连续波信号和预设理想衰减量对所述发射通道进行幅度校准。

本发明的实施方式还提供了一种发射通道的幅度校准装置，包括：

发射通道模块，用于发送单频连续波信号；

接收通道模块，用于接收至少两个所述发射通道发送的所述单频连续波信号；

幅度比较模块，用于记录所述发射通道的所述单频连续波信号的信号强度，根据相邻发射通道的所述信号强度获取所述相邻发射通道的强度差；

获取模块，用于根据所述强度差获取所述相邻发射通道的幅度关系；

校准模块，用于根据所述幅度关系、所述单频连续波信号和预设理想衰减量对所述发射通道进行幅度校准。

本发明的实施方式还提供了一种网络设备，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行以上所述的发射通道的幅度校准方法。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在5g毫米波相控阵各发射通道的幅度校准中，接收通道接收至少两个发射通道所发送的单频连续波信号；并记录发射通道的单频连续波信号的信号强度；根据相邻发射通道的信号强度获取相邻发射通道的强度差；根据强度差获取相邻发射通道的幅度关系，根据幅度关系、单频连续波信号和预设理想衰减量对发射通道进行幅度校准。通过实现单频连续波信号的自发自收，并根据相应的幅度关系来对幅度进行校准，使得5g毫米波相控阵可以在内部进行自检，不需要借助外部器件进行幅度校准，解决了现有技术中由于天线相控阵的各发射通道之间的幅度校准需要借助外部器件进行而出现的幅度校准时间长和幅度校准结果准确度不高的问题。

另外，本发明实施方式提供的发射通道的幅度校准方法，所述接收至少两个发射通道所发送的单频连续波信号，包括：通过切换开关控制接收通道与所述发射通道的连接关系，以使所述接收通道接收至少两个所述发射通道所发送的单频连续波信号。本发明提供的技术方案所可以通过切换开关来控制接收通道和发射通道之间的连接关系，使得可以采用一个接收通道接收不同发射通道所发送的单频连续波信号，避免由于接收通道相对于发射通道而言的不一致的问题，使得本发明所获取到的信号强度更加准确，从而提高幅度校准的准确性。

另外，本发明实施方式提供的发射通道的幅度校准方法，所述根据相邻发射通道的所述信号强度获取所述相邻发射通道的强度差，包括：获取所述相邻发射通道的信号强度差；根据所述信号强度差和预设信号衰减量获取所述相邻发射通道的强度差。本发明提供的技术方案可以在获取相邻发射通道的强度差时将信号衰减量考虑进去，避免由于5g相控阵本身的信号衰减量对相邻发射通道的强度差的影响，使得本发明所获取到的相邻发射通道的强度差更加贴近于实际使用情况，从而提高幅度校准的准确性。

另外，本发明实施方式提供的发射通道的幅度校准方法，所述根据所述强度差获取所述相邻发射通道的幅度关系，包括：获取所述5g毫米波相控阵的路径布局；根据所述路径布局获取所述5g毫米波相控阵的耦合衰减量；根据所述耦合衰减量和所述强度差获取所述相邻发射通道的幅度关系。本发明提供的技术方案在获取相邻发射通道的幅度关系时会考虑各发射通道间的耦合衰减量，避免由于5g相控阵各发射通道间的耦合衰减量对相邻发射通道的幅度关系的影响，使得本发明所获取到的相邻发射通道的幅度关系更加贴近于实际使用情况，从而提高幅度校准的准确性。

另外，本发明实施方式提供的发射通道的幅度校准方法，所述根据所述强度差获取所述相邻发射通道的幅度关系之后还包括对所述幅度关系进行归一化处理。本发明提供的技术方案所获取的每一个相邻通道的幅度关系都是相对于一个特定的参考位置而言的，避免由于相邻通道的幅度关系的参考位置不同所导致的幅度校准误差，使得本发明可以提高发射通道之间幅度校准的准确性。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明的第一实施方式提供的发射通道的幅度校准方法的流程图；

图2是本发明的第一实施方式提供的5g毫米波相控阵的电路组成示意图；

图3是本发明的第二实施方式提供的发射通道的幅度校准方法的流程图；

图4是本发明的第三实施方式提供的发射通道的幅度校准方法的流程图；

图5是本发明的第四实施方式提供的发射通道的幅度校准方法的流程图；

图6是本发明的第五实施方式提供的发射通道的幅度校准装置的结构示意图；

图7是本发明的第六实施方式提供的发射通道的幅度校准装置的结构示意图；

图8是本发明的第七实施方式提供的网络设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。

本发明的第一实施方式涉及一种发射通道的幅度校准方法，应用在5g毫米波相控阵中，如图1所示，具体包括：

步骤101，接收至少两个发射通道所发送的单频连续波信号，并记录发射通道的单频连续波信号的信号强度。

具体的说，5g毫米波相控阵由一个基础组件和多个射频通道组成，基础组件包含基带和可选的中频，基础组件内部由三部分组成：cw单频连续波产生部分，接收幅度比较部分，控制三端口(辐射天线，发射通道，接收通道)的切换开关；发射通道和接收通道的使能受基础组件的基带控制。射频通道组成阵列，每个射频通道都由射频发射通道(txrf)、射频接收通道(rxrf)、双刀双掷的切换器件(switch)和辐射天线(antenna)组成。通过控制双刀双掷的切换器件(switch)可以实现在同一射频接收通道(rxrf)接收到来自不同射频发射通道(txrf)所发送的单频连续波信号(由辐射天线将单频连续波信号传送至射频发射通道)，以图2所示的5g毫米波相控阵组成为例，同一射频接收通道接收到不同射频发射通道的单频连续波信号并记录信号强度方法如下：

基础组件控制切换开关switch1，连通射频发射通道txrf1和射频接收通道rxrf1；基础组件通过射频发射通道txrf1发射单频连续波信号cw；单频连续波信号cw被射频接收通道rxrf1接收到，同时基础组件的接收幅度比较部分amplifiercompares记录下单频连续波信号的信号强度；

基础组件控制切换开关switch1，连通辐射天线antenna1和射频接收通道rxrf1；基础组件控制切换开关switch2，连通射频发射通道txrf2和辐射天线antenna2；基础组件通过射频发射通道txrf2发射单频连续波信号cw；单频连续波信号cw通过辐射天线antenna2，在暗箱被辐射天线antenna1耦合接收；辐射天线antenna1接收的单频连续波信号cw通过切换开关switch2的控制被射频接收通道rxrf1接收到，同时基础组件的接收幅度比较部分amplifiercompares记录此刻信号强度，以此类推，直至射频接收通道rxrf1接收到来自每一个射频发射通道所发送的单频连续波信号。

此外，需要注意的是，在获取当前射频发射通道的信号强度时，需将前一个射频发射通道的信号强度作为参考物。

步骤102，根据相邻发射通道的信号强度获取相邻发射通道的强度差。

具体的说，当射频接收通道rxrf1接收到每一个射频发射通道所发送的单频连续波信号，并记录每一个单频连续波信号达到时刻的信号强度之后，获取相邻发射通道之间的信号强度差，并用该信号强度差加上信号衰减量可以得到相邻发射通道的强度差，重复此步骤直至获取所有相邻发射通道之间的强度差为止。

以射频发射通道1的信号强度为a、射频发射通道2的信号强度为b、信号衰减量为x为例：相邻发射通道12的强度差＝信号强度a-信号强度b-信号衰减量x。

步骤103，根据强度差获取相邻发射通道的幅度关系。

具体的说，在获取到相邻发射通道的强度差之后，由于在使用同一射频接收通道接收不同射频发射通道的单频连续波信号，通过步骤101可知：在单频连续波信号cw通过辐射天线antenna2，在暗箱被辐射天线antenna1耦合接收，因此相邻发射通道的幅度关系还需要考虑耦合衰减量，而耦合衰减量与5g毫米波相控阵的路径布局有关，在获取到耦合衰减量之后，便可将相邻通道的强度差与耦合衰减量之间的和值作为相邻通道的幅度关系，重复此步骤，直至获取到每一个相邻通道的幅度关系，获取到每一个相邻通道的幅度关系之后，还需要对每一个相邻通道的幅度关系进行归一化处理，是得每一个相邻通道的幅度关系都是相对于同一个位置而言的。

步骤104，根据幅度关系、单频连续波信号和预设理想衰减量对发射通道进行幅度校准。

具体的说，在获取到每一个相邻通道的幅度关系之后，便可以根据幅度关系和单频连续波信号和预设的理想衰减量来依次对每一个发射通道进行幅度校准，其中，预设理想衰减量是指5g毫米波相控阵在不考虑温度、器件性能差异等影响因素的条件下，单频连续波正常到达所需要的信号衰减量。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在5g毫米波相控阵各发射通道的幅度校准中，接收通道接收至少两个发射通道所发送的单频连续波信号；并记录发射通道的单频连续波信号的信号强度；根据相邻发射通道的信号强度获取相邻发射通道的强度差；根据强度差获取相邻发射通道的幅度关系，根据幅度关系、单频连续波信号和预设理想衰减量对发射通道进行幅度校准。通过实现单频连续波信号的自发自收，并根据相应的幅度关系来对幅度进行校准，使得5g毫米波相控阵可以在内部进行自检，不需要借助外部器件进行幅度校准，解决了现有技术中由于天线相控阵的各发射通道之间的幅度校准需要借助外部器件进行而出现的幅度校准时间长和幅度校准结果准确度不高的问题。

本发明的第二实施方式涉及一种发射通道的幅度校准方法，该方法与本发明的第一实施方式所提供的发射通道的幅度校准方法基本相同，其区别在于，如图3所示，具体包括：

步骤201，通过切换开关控制接收通道与发射通道的连接关系，以使接收通道接收至少两个发射通道所发送的单频连续波信号，并记录发射通道的单频连续波信号的信号强度。

具体的说，通过5g毫米波相控阵的基础组件中的双刀双掷的切换器件(switch)可以控制单频连续波信号的传输路径，使得可以在同一个射频接收通道接收到来自不同射频发射通道的单频连续波信号，并记录单频连续波信号的信号强度。

步骤202，根据相邻发射通道的信号强度获取相邻发射通道的强度差。

具体的说，本步骤与第一实施方式中的步骤102大致相同，此处不一一赘述。

步骤203，根据强度差获取相邻发射通道的幅度关系。

具体的说，本步骤与第一实施方式中的步骤103大致相同，此处不一一赘述。

步骤204，根据幅度关系、单频连续波信号和预设理想衰减量对发射通道进行幅度校准。

具体的说，本步骤与第一实施方式中的步骤104大致相同，此处不一一赘述。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在实现第一实施方式带来的有益效果基础上，可以通过切换开关来控制接收通道和发射通道之间的连接关系，使得可以采样一个接收通道接收不同发射通道所发送的单频连续波信号，避免由于接收通道相对于发射通道而言的不一致的问题，使得本发明所获取到的信号强度更加准确，从而提高幅度校准的准确性。

本发明的第三实施方式涉及一种发射通道的幅度校准方法，该方法与本发明的第一实施方式所提供的发射通道的幅度校准方法基本相同，其区别在于，如图4所示，具体包括：

步骤301，接收至少两个发射通道所发送的单频连续波信号，并记录发射通道的单频连续波信号的信号强度。

具体的说，本步骤与第一实施方式中的步骤101大致相同，此处不一一赘述。

步骤302，获取相邻发射通道的信号强度差。

具体的说，射频接收通道接收到每一个射频发射通道所发送的单频连续波信号，并记录每一个单频连续波信号达到时刻的信号强度之后，将相邻发射通道的信号强度之间的差值作为相邻发射通道的信号强度差。

步骤303，根据信号强度差和预设信号衰减量获取相邻发射通道的强度差。

具体的说，使用相邻发射通道的信号强度差加上预设的信号衰减量可以得到相邻发射通道的强度差，重复此步骤直至获取所有相邻发射通道之间的强度差为止。

步骤304，根据强度差获取相邻发射通道的幅度关系。

具体的说，本步骤与第一实施方式中的步骤103大致相同，此处不一一赘述。

步骤305，根据幅度关系、单频连续波信号和预设理想衰减量对发射通道进行幅度校准。

具体的说，本步骤与第一实施方式中的步骤104大致相同，此处不一一赘述。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在实现第一实施方式带来的有益效果基础上，可以在获取相邻发射通道的强度差时将路径时延考虑进去，避免由于5g相控阵本身的路径时延对相邻发射通道的强度差的影响，使得本发明所获取到的相邻发射通道的强度差更加贴近于实际使用情况，从而提高各发射通道之间的幅度校准的准确性。

本发明的第四实施方式涉及一种发射通道的幅度校准方法，该方法与第一实施方式提供的发射通道的幅度校准方法基本相同，其区别在于，如图5所示，具体包括：

步骤401，接收至少两个发射通道所发送的单频连续波信号，并记录发射通道的单频连续波信号的信号强度。

具体的说，本步骤与第一实施方式中的步骤101大致相同，此处不一一赘述。

步骤402，根据相邻发射通道的信号强度获取相邻发射通道的强度差。

具体的说，本步骤与第一实施方式中的步骤102大致相同，此处不一一赘述。

步骤403，获取5g毫米波相控阵的路径布局。

具体的说，5g毫米波相控阵的路径布局就是指每一个部分与每一个部分之间的相对位置关系，该位置关系影响到单频连续波信号传输时的信号强度，该路径布局可以是以简易的图纸的方式体现，也可以是以电路图(如图2所示)等形式出现，只需要能够理解各部分所处的位置即可。

步骤404，根据路径布局获取5g毫米波相控阵的耦合衰减量。

具体的说，在5g毫米波相控阵的路径布局已知后，可以根据该路径布局所展示出的每一个部分的相对位置来获取到当前5g毫米波相控阵的耦合衰减量。

步骤405，根据耦合衰减量和强度差获取相邻发射通道的幅度关系。

具体的说，在获取到耦合衰减量之后，便可将相邻通道的强度差与耦合衰减量之间的和值作为相邻通道的幅度关系，重复此步骤，直至获取到每一个相邻通道的幅度关系，获取到每一个相邻通道的幅度关系之后，还需要对每一个相邻通道的幅度关系进行归一化处理，是得每一个相邻通道的幅度关系都是相对于同一个位置而言的。

步骤406，根据幅度关系、单频连续波信号和预设理想衰减量对发射通道进行幅度校准。

具体的说，本步骤与第一实施方式中的步骤104大致相同，此处不一一赘述。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在实现第一实施方式带来的有益效果基础上，本可以在获取相邻发射通道的幅度关系时会考虑各发射通道间的耦合衰减量，避免由于5g相控阵各发射通道间的耦合衰减量对相邻发射通道的幅度关系的影响，可以使得所获取的每一个相邻通道的幅度关系都是相对于一个特定的参考位置而言的，避免由于相邻通道的幅度关系的参考位置不同所导致的幅度校准误差，使得本发明所获取到的相邻发射通道的幅度关系更加贴近于实际使用情况，从而提高发射通道之间幅度校准的准确性。

此外，应当理解的是，上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明的第五实施方式涉及一种发射通道的幅度校准装置，如图6所示，包括：

发射通道模块501，用于发送单频连续波信号；

接收通道模块502，用于接收至少两个发射通道发送的单频连续波信号；

幅度比较模块503，用于获取相邻发射通道的单频连续波信号的信号强度，并根据信号强度获取相邻发射通道的强度差；

获取模块504，用于根据强度差获取相邻发射通道的幅度关系；

校准模块505，用于根据幅度关系、单频连续波信号和预设理想衰减量对发射通道进行幅度校准。

本发明的第六实施方式涉及一种发射通道的幅度校准装置，该装置与第一实施方式提供的发射通道的幅度校准装置基本相同，其区别在于，如图7所示，具体包括：

单频连续波产生模块601，用于生成单频连续波信号；

切换开关模块602，用于控制发射通道和接收通道的连接关系，以使接收通道接收到至少两个发射通道所发送的单频连续波信号。

发射通道模块603，用于发送单频连续波信号；

接收通道模块604，用于接收至少两个发射通道发送的单频连续波信号；

幅度比较模块605，用于获取相邻发射通道的单频连续波信号的信号强度，并根据信号强度获取相邻发射通道的强度差；

获取模块606，用于根据强度差获取相邻发射通道的幅度关系；

校准模块607，用于根据幅度关系、单频连续波信号和预设理想衰减量对发射通道进行幅度校准。

此外，需要注意的是，第五实施方式和第六实施方式所提及的发射通道的幅度校准装置需要放置在屏蔽箱内使用，且该发射通道的幅度校准装置需在5g毫米波相控阵处于非工作的状态下使用，避免由于正常工作还需要进行信号传输工作为发射通道的幅度校准带来一些其他非必要的影响因素，从而导致发射通道的幅度校准结果不准确的现象。

值得一提的是，第五实施方式和第六实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本发明第七实施方式涉及一种网络设备，如图8所示，包括：

至少一个处理器701；以及，

与所述至少一个处理器701通信连接的存储器702；其中，

所述存储器702存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器701执行，以使所述至少一个处理器701能够执行本发明以上任一所述的发射通道的幅度校准方法。

其中，存储器和处理器采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器和存储器的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他系统通信的单元。经处理器处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器。

处理器负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。