准天线阵中的两个UCA分别执行： 确定所述UCA上电场强度最小的天线阵子的位置，并确定所述UCA的平移方向为所述UCA 的圆心到所述UCA上电场强度最小的天线阵子的方向； 平移步长调整模块，用于在轴校准过程中，对所述校准天线阵中的两个UCA分别执行： 针对所述UCA计算本次平移方向和上次平移方向的夹角，如果该夹角超过90度，则减小所 述UCA对应的平移步长；否则，保持所述UCA对应的平移步长不变；以及 平移模块，用于在轴校准过程中，对所述校准天线阵中的两个UCA分别执行：判断所述UCA对应的平移步长是否小于预先确定的校准精度，如果是，则对于所述UCA的平移终止； 如果所述UCA对应的平移步长大于或等于预先确定的校准精度，则控制所述UCA按照本次 平移方向平移，平移的位移为所述UCA对应的平移步长。4. 根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述轴向确定单元确定作为发射天线 的UCA的轴向与所述两个UCA的圆心所确定的直线重合。5. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述校准天线阵中的N个天线阵子排列为一 个均匀圆形天线阵UCA;作为发射天线的UCA当前使用的OAM模式为0 ; 所述天线阵调整控制单元包括： 初始化模块，用于在进行轴校准之前初始化平移步长； 平移方向确定模块，用于在轴校准过程中，确定所述UCA上电场强度最大的天线阵子 的位置，并确定所述UCA的平移方向为所述UCA的圆心到所述UCA上电场强度最大的天线 阵子的方向； 平移步长调整模块，用于针对所述UCA计算本次平移方向和上次平移方向的夹角，如 果该夹角超过90度，则减小所述UCA对应的平移步长；否则，保持所述UCA对应的平移步长 不变； 平移模块，用于判断所述UCA对应的平移步长是否小于预先确定的校准精度，如果是， 则对于所述UCA的平移终止；如果所述UCA对应的平移步长大于或等于预先确定的校准精 度，则控制所述UCA按照本次平移方向平移，平移的位移为所述UCA对应的平移步长； 平面内旋转模块，用于找到所述UCA上电场强度最小的天线阵子&，并控制所述UCA在 其平面内以所述UCA的轴向为轴心旋转，使得上述电场强度最小的天线阵子&在当前位置 上的电场强度达到最小值；以及 平面旋转模块，用于以所述UCA的圆心0和上述天线阵子&所确定的直线为轴控 制UCA旋转，直至所述UCA上各天线阵子的电场强度中的最大值与各天线阵子的电场强度 中的最小值之差达到最小。6. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述校准天线阵中的N个天线阵子排列为一 个均匀圆形天线阵UCA;作为发射天线的UCA当前使用的OAM模式不为0 ; 所述天线阵调整控制单元包括： 初始化模块，用于在进行轴校准之前初始化平移步长； 平移方向确定模块，用于在轴校准过程中，确定所述UCA上电场强度最大的天线阵子 的位置，并确定所述UCA的平移方向为所述UCA的圆心到所述UCA上电场强度最小的天线 阵子的方向； 平移步长调整模块，用于针对所述UCA计算本次平移方向和上次平移方向的夹角，如 果该夹角超过90度，则减小所述UCA对应的平移步长；否则，保持所述UCA对应的平移步长 不变； 平移模块，用于判断所述UCA对应的平移步长是否小于预先确定的校准精度，如果是， 则对于所述UCA的平移终止；如果所述UCA对应的平移步长大于或等于预先确定的校准精 度，则控制所述UCA按照本次平移方向平移，平移的位移为所述UCA对应的平移步长； 平面内旋转模块，用于找到所述UCA上电场强度最大的天线阵子&，并控制所述UCA在 其平面内以所述UCA的轴向为轴心旋转，使得上述电场强度最大的天线阵子&在当前位置 上的电场强度达到最大值；以及 平面旋转模块，用于以所述UCA的圆心0和上述天线阵子&所确定的直线为轴控 制UCA旋转，直至所述UCA上各天线阵子的电场强度中的最大值与各天线阵子的电场强度 中的最小值之差达到最小。7. 根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述轴向确定单元确定作为发射天线 的UCA的轴向与所述校准天线阵中的UCA的垂直轴向重合。8. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述校准天线阵中的N个天线阵子排列为 两个多边形，满足条件：边的数量大于或等于4 ;有两对或两对以上的边相互平行；对于每 对相互平行的边，其垂直平分线之间的距离应小于这对边长度和的一半。9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，作为发射天线的UCA当前使用的OAM模式 为〇 ;所述天线阵调整控制单元包括： 初始化模块，用于在进行轴校准之前初始化平移步长； 第二平移方向确定模块，用于确定所述多边形上电场强度最大的天线阵子的位置；如 果所述多边形上电场强度最大的天线阵子的位置不为所述多边形的任何一个角，则平移终 止；否则，确定所述多边形的平移方向为所述多边形的中心到所述多边形上电场强度最大 的天线阵子的方向；以及 第二平移模块，用于控制所述多边形按照本次平移方向平移一个平移步长。10. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，作为发射天线的UCA当前使用的OAM模 式不为〇 ;所述天线阵调整控制单元包括： 初始化模块，用于在进行轴校准之前初始化平移步长； 第二平移方向确定模块，用于确定所述多边形上电场强度最小的天线阵子的位置；如 果所述多边形上电场强度最小的天线阵子的位置不为所述多边形的任何一个角，则平移终 止；否则，确定所述多边形的平移方向为所述多边形的中心到所述多边形上电场强度最小 的天线阵子的方向；以及 第二平移模块，用于控制所述多边形按照本次平移方向平移一个平移步长。11. 根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述轴向确定单元确定作为发射天 线的UCA的轴向与所述校准天线阵中两个多边形每组对边上具有最大电场强度的天线阵 子连线所确定的中心所确定的直线重合。12. -种校准天线阵的平移方法，其特征在于，所述校准天线阵包括均匀圆形天线阵 UCA;所述方法包括： A、根据所述UCA上各个天线阵子的接收信号确定所述UCA上各个天线阵子当前所处位 置的电场强度； 根据所述UCA上各个天线阵子当前所处位置的电场强度确定所述UCA上电场强度最大 或最小的天线阵子的位置； 确定所述UCA的平移方向为所述UCA的圆心到所述UCA上电场强度最大或最小的天线 阵子的方向； 计算本次平移方向和上次平移方向的夹角，如果该夹角超过90度，则减小所述UCA对 应的平移步长；否则，保持平所述UCA对应的平移步长不变；以及 判断所述UCA对应的平移步长是否小于预先确定的校准精度，如果是，则对于所述UCA的平移终止；如果所述UCA对应的平移步长大于或等于预先确定的校准精度，则控制所述 UCA按照本次平移方向平移，平移的位移为上述平移步长，然后，返回A。13. -种校准天线阵的平移方法，其特征在于，所述校准天线阵包括多边形天线阵，所 述多边形天线阵满足条件：边的数量大于或等于4 ;有两对或两对以上的边相互平行；对 于每对相互平行的边，其垂直平分线之间的距离应小于这对边长度和的一半；所述方法包 括： B、根据多边形天线阵的接收信号，确定所述多边形上各个天线阵子当前所处位置的电 场强度； 确定所述多边形上电场强度最大或最小的天线阵子的位置； 若所述多边形上电场强度最大或最小的天线阵子的位置不为所述多边形的任何一个 角，则平移终止；否则，确定本次所述多边形的平移方向为所述多边形的中心到所述多边形 上电场强度最大或最小的天线阵子的方向；以及 控制所述多边形按照本次平移方向平移一个平移步长，并返回B。14. 一种校准天线阵的旋转方法，其特征在于，所述校准天线阵包括均匀圆形天线阵 UCA;所述方法包括： 找到所述UCA上电场强度最小或最大的天线阵子&，并控制所述UCA在其平面内以所 述UCA的轴向为轴心旋转，使得上述电场强度最小或最大的天线阵子化在当前位置上的电 场强度达到最小值或最大值；以及 以所述UCA的圆心0和上述天线阵子Α:所确定的直线OAi为轴控制UCA旋转，直至该UCA上各天线阵子的电场强度中的最大值与各天线阵子的电场强度中的最小值之差最小。
【专利摘要】本发明提供了一种天线轴校准装置，包括：校准天线阵，包括N个天线阵子，用于将N个天线阵子接收的模拟信号进行放大，并转换为N个数字信号；数字信号处理器，用于接收来自校准天线阵的N个数字信号，根据N个数字信号确定N个天线阵子当前所处位置的电场强度；天线阵调整控制单元，用于根据N个天线阵子当前所处位置的电场强度确定校准天线阵的平移方向及平移位移和/或旋转方向，并控制所述校准天线阵的平移和/或旋转；以及轴向确定单元，用于根据所述平移和/或旋转后的校准天线阵确定发射天线的轴向。本发明还提供了对应的校准天线平移方法和旋转方法。通过本发明可以简单、灵活的完成收发天线之间的轴校准，且校准精度高。
【IPC分类】H04B7/06
【公开号】CN105262527
【申请号】CN201410335095
【发明人】郤伟, 刘柳, 蒋惠玲, 田辉, 刘自强, 聂高峰, 周叶青
【申请人】株式会社Ntt都科摩
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2014年7月15日