CN108234037A - 一种相位的校准方法和电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种相位的校准方法和电路,获取待校准的多个通道,从多个所述通道中选取一个所述通道作为参考通道,确定每个目标通道的相位移相值与输出电压的对应关系,根据每个目标通道的相位移相值与输出电压的对应关系,对每个目标通道的移相值进行调整。本发明能够对多通道进行相位校准,解决了目前还没有对多通道进行相位校准的方法的问题。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,更具体的说,涉及一种相位的校准方法和电路。
背景技术
随着通信技术的发展,各种天线技术被应用到通信系统中,以提高通信系统的通信性能。其中,阵列天线技术就为其中的一种天线技术,在阵列天线技术上配合波束赋形技术,能够显著提高通信系统的覆盖范围、通信容量以及抗干扰能力。其中,阵列天线技术是指一个通信系统中包含多个天线、且全部天线按照特定的规律排列。波束赋形技术是指通过改变天线的输入信号的相位,并在空间进行信号的合成,进而改变天线的辐射方向。
但波束赋形技术要求各个通道之间无相位差,但是由于各个通道中的放大器、滤波器等射频器件的离散型特性、或者是在射频器件的使用过程中,射频器件受到电压、温度的变化以及老化等因素的影响,各个通道之间的相位往往很难保持无相位差的这种情况,因此,需要对各个通道的相位进行校准,但是目前还没有对多通道进行相位校准的方法。
因此,亟需一种对多通道进行相位校准的方法。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种相位的校准方法和电路,以解决目前还没有对多通道进行相位校准的方法的问题。
为解决上述技术问题,本发明采用了如下技术方案:
一种相位的校准方法,包括:
获取待校准的多个通道;
从多个所述通道中选取一个所述通道作为参考通道;
确定每个目标通道的相位移相值与输出电压的对应关系;其中,所述目标通道为多个所述通道中除所述参考通道之外的任一通道;
根据每个目标通道的相位移相值与输出电压的对应关系,对每个目标通道的移相值进行调整。
优选地,所述确定每个目标通道的相位移相值与输出电压的对应关系,包括:
从多个所述通道中选取一个所述通道作为目标通道;其中,所述目标通道和所述参考通道不同;
为参考通道和目标通道分别输入相同的测试功率信号;
将所述目标通道输出的测试功率信号的相位移相N度;
将移相后的测试功率信号以及所述参考通道输出的测试功率信号进行功率合成,得到第M个合成信号;
将所述第M个合成信号转化成电压信号;
改变所述目标通道输出的测试功率信号的相位移相值N,得到新的合成信号和电压信号,直到完成360度移相,从而得到所述目标通道的各相位移相值与输出电压的对应关系;其中,M为正整数;N为正数;
判断是否得到多个所述通道中除所述参考通道之外的任一通道的相位移相值与输出电压的对应关系;
若判断出未得到多个所述通道中除所述参考通道之外的任一通道的相位移相值与输出电压的对应关系,返回从多个所述通道中选取一个所述通道作为目标通道,直到得到多个所述通道中除所述参考通道之外的任一通道的相位移相值与输出电压的对应关系后停止。
优选地,改变所述目标通道输出的测试功率信号的相位移相值N,得到新的合成信号和电压信号,直到完成360度移相,从而得到所述目标通道的各相位移相值与输出电压的对应关系,包括:
使N=(M-1)×P;其中P是小于360的预定数值;
判断N是否大于360;
若判断出N不大于360,使M=M+1,并且返回将所述目标通道输出的测试功率信号的相位移相N度从而得到第M个合成信号对应的输出电压,直到N大于360,从而得到所述目标通道的各个相位移相值与输出电压的对应关系。
优选地,所述根据每个目标通道的相位移相值与输出电压的对应关系,对每个目标通道的移相值进行调整,包括:
对于每一目标通道,从目标通道的相位移相值与输出电压的对应关系中确定最小的电压值对应的相位移相值;
根据确定的相位移相值得到每个目标通道与参考通道的相位差,以便对目标通道进行相位校准。
优选地,所述根据确定的相位移相值得到每个目标通道与参考通道的相位差,以便对目标通道进行相位校准,包括:
如果相位移相值位于0~180度之间,将目标通道与参考通道的相位差设置为180度与所述相位移相值之差,并将目标通道与参考通道的相位之差设置为计算得到的相位差;
如果相位移相值位于180~360度之间,将目标通道与参考通道的相位差设置为180度与所述相位移相值之差或者是540度与所述相位移相值之差,并将目标通道与参考通道的相位之差设置为计算得到的相位差。
优选地,将移相后的测试功率信号以及所述参考通道输出的测试功率信号进行功率合成,得到第M个合成信号,包括:
采用矢量相加的算法,将所述参考通道输出的测试功率信号以及移相后的测试功率信号进行合成,得到第M个合成信号。
优选地,将所述第M个合成信号转化成电压信号,包括:
将所述第M个合成信号转换为电压信号,得到所述第M个合成信号对应的输出电压。
一种相位的校准电路,包括:
信号源、多个通道、多个移相器、检波装置和处理器;其中,所述信号源分别与每个所述通道连接,每个所述通道分别连接一个所述移相器,每个所述移相器分别与所述处理器、所述检波装置连接,所述检波装置与所述处理器连接;每个所述通道连接的所述移相器不同,一个通道作为参考通道,除所述参考通道之外的其他所有的所述通道依次作为目标通道;
其中,所述信号源,用于生成测试功率信号;
每个所述通道,用于传输所述测试功率信号;
每个所述目标通道连接的移相器,用于多次接收所述处理器发送的移相指令,并调整相应的所述目标通道输出的测试功率信号的相位,以及接收所述处理器发送的相位调整指令,对移相相位进行调整;
所述检波装置,用于接收并根据每个所述目标通道连接的移相器输出的多个移相后的测试功率信号、以及所述参考信道连接的移相器输出的多个测试功率信号,生成每个所述目标通道连接的移相器的相位移相值与输出电压的对应关系;
所述处理器,用于生成每个所述目标通道连接的移相器的移相指令,并发至相应的移相器,以及根据每个所述目标通道连接的移相器的相位移相值与输出电压的对应关系,生成相位调整指令,并发至相应的移相器。
优选地,所述信号源包括:
信号生成设备、分配器和多个开关;
所述信号生成设备与所述分配器连接,所述分配器分别与每个所述开关连接,每个所述开关分别连接一个所述通道;其中,每个所述开关连接的所述通道不同;
所述信号生成设备,用于生成总功率测试信号;
所述分配器,用于将所述总功率测试信号分成与所述开关的数量相同的多个相同的所述功率测试信号;
所述开关,用于选择每个所述通道是否输入所述功率测试信号。
优选地,每个所述通道还包括:
耦合器、滤波器、放大器和限幅装置;所述耦合器、所述滤波器、所述限幅装置和所述放大器依次连接;
所述耦合器,用于接收所述功率测试信号;
所述滤波器,用于对所述功率测试信号进行滤波操作;
所述限幅装置,用于对滤波后的信号进行限幅操作;
所述放大器,用于对限幅后的信号进行放大操作,得到所述通道最终输出的测试功率信号。
优选地,所述检波装置包括:
合成器和检波器;所述合成器和所述检波器连接;
所述合成器,用于接收并将所述参考通道连接的所述移相器输出的多个测试功率信号、以及每个所述目标通道连接的所述移相器输出的多个移相后的测试功率信号进行功率合成,得到多个合成信号;
所述检测器,用于接收并根据多个所述合成信号,得到每个所述目标通道连接的所述移相器的相位移相值与输出电压的对应关系。
优选地,所述处理器用于根据每个所述目标通道连接的移相器的相位移相值与输出电压的对应关系,生成相位调整指令时,具体用于:
对于每一目标通道,从目标通道的相位移相值与输出电压的对应关系中确定最小的电压值对应的相位移相值;
根据确定的相位移相值得到每个目标通道与参考通道的相位差,生成相位调整指令,以便对目标通道进行相位校准。
优选地,所述处理器,用于根据确定的相位移相值得到每个目标通道与参考通道的相位差,生成相位调整指令,以便对目标通道进行相位校准时,具体用于:
如果相位移相值位于0~180度之间,将目标通道与参考通道的相位差设置为180度与所述相位移相值之差,生成并将第一相位调整指令发送至目标通道;其中,所述第一相位调整指令用于将目标通道与参考通道的相位之差设置为计算得到的相位差;
如果相位移相值位于180~360度之间,将目标通道与参考通道的相位差设置为180度与所述相位移相值之差或者是540度与所述相位移相值之差,生成并将第二相位调整指令发送至目标通道;
其中,所述第二相位调整指令用于将目标通道与参考通道的相位之差设置为计算得到的相位差。
相较于现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明提供了一种相位的校准方法和电路,获取待校准的多个通道,从多个所述通道中选取一个所述通道作为参考通道,确定每个目标通道的相位移相值与输出电压的对应关系,根据每个目标通道的相位移相值与输出电压的对应关系,对每个目标通道的移相值进行调整。本发明能够对多通道进行相位校准,解决了目前还没有对多通道进行相位校准的方法的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种相位的校准电方法的方法流程图;
图2为本发明提供的一种相位的校准电路的电路结构图;
图3为本发明提供的另一种相位的校准电方法的方法流程图;
图4为相位差与斜率的关系图;
图5为输出幅度和相位差之间的关系图;
图6为本发明提供的再一种相位的校准电方法的方法流程图;
图7为本发明提供的另一种相位的校准电路的电路结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种相位的校准方法,参照图1,可以包括:
S11、获取待校准的多个通道;
其中,由于在通道中会遇到电磁干扰等情况,所述当多个通道输入相同的信号时,最终每个通道输出的信号可能不同。进而需要对通道的相位进行调整。
具体的,参照图2,图2中,信号源101生成多个测试功率信号,并将每个测试功率信号输入到相应的通道中。通道用来传输测试功率信号。通道可以是201-20n。
S12、从多个所述通道中选取一个所述通道作为参考通道;
其中,可以随机选取一个参照通道,除参考通道之外的每个通道可以依次被称为目标通道。
S13、确定每个目标通道的相位移相值与输出电压的对应关系;
其中,所述目标通道为多个所述通道中除所述参考通道之外的任一通道。
具体的,每个目标通道之后都会连接有移相器,如移相器301-30n。通道201连接移相器301,通道202连接移相器302,直至通道20n连接移相器30m。
确定的相位移相值与输出电压的对应关系,就是确定的移相器的相位移相值与输出电压的对应关系。
S14、根据每个目标通道的相位移相值与输出电压的对应关系,对每个目标通道的移相值进行调整。
本发明能够对多通道进行相位校准,解决了目前还没有对多通道进行相位校准的方法的问题。
可选的,在上述相位的校准方法的实施例的基础上,参照图3,步骤S23可以包括:
S21、从多个所述通道中选取一个所述通道作为目标通道;
其中,所述目标通道和所述参考通道不同。
具体的,可以将除参考通道以外的通道进行排序,排序完成后,选取序列号最小的通道作为目标通道。
此外,还可以采用随机选取的方式选取目标通道。
S22、为参考通道和目标通道分别输入相同的测试功率信号;
其中,测试功率信号就是信号源101生成的信号。
S23、将所述目标通道输出的测试功率信号的相位移相N度;
其中,N可以为5.625,也可以是其他的数值,N的数值是技术人员根据具体使用场景进行设定的。当N为5.625时,为移相器的最小步进。
将目标通道输出的测试功率信号的相位移相N度,是目标通道连接的移相器进行控制的,移相器将测试功率信号的相位移相N度。其中,移相器(Phaser)是能够对波的相位进行调整的一种装置。
S24、将移相后的测试功率信号以及所述参考通道输出的测试功率信号进行功率合成,得到第M个合成信号;
可选的,在本实施例的基础上,步骤S24可以包括:
采用矢量相加的算法,将所述参考通道输出的测试功率信号以及移相后的测试功率信号进行合成,得到第M个合成信号。
其中,进行功率合成的是检波装置中的合成器执行的。
具体的,合成器在进行信号合成时,根据公式
其中,P1、P2为参考通道输出的测试功率信号的功率和目标通道输出的移相后的测试功率信号的功率,θ1、θ2为参考通道的功率的绝对相位和目标通道的功率的绝对相位,P0为合成功率。
根据上述公式发现,当θ1-θ2为±π时,合成功率最小。
参照图4,图4为相位差与斜率的关系图,横轴为相位差,纵轴为斜率,从图4中可以看出,当相位差趋近于180度的时候,斜率远远大于其他相位差所对应的斜率,说明在参考通道和目标通道输出的信号的相位差为180度时,相位校准最精准。
此外,参照图5,图5为输出幅度和相位差之间的关系图,横轴为相位差,纵轴为幅度,从图5中可以看出,即使整个相位的校准装置输出的信号的幅度不平衡,如图中的虚线和实线,虚线和实线为两种不同的相位的校准装置输出的信号的幅度图,但是相位校准精度最高的位置还是为相位差为180度时。
S25、将所述第M个合成信号转化成电压信号;
可选的,在本实施例的基础上,步骤S25具体可以包括:
将所述第M个合成信号转换为电压信号,得到所述第M个合成信号对应的输出电压。
具体的,将第M个合成信号转换为电压信号的装置为图2中检波装置中的检波器执行的,检波器包括正斜率的检波器。
检波器能够将功率信号转换为电压信号,即将以dBm为单位的功率信号转换为以V为单位的电压信号,具体转换公式为:
(V)=(0.05*10(dBm/10))^(0.5)
S26、改变所述目标通道输出的测试功率信号的相位移相值N,得到新的合成信号和电压信号,直到完成360度移相,从而得到所述目标通道的各相位移相值与输出电压的对应关系;其中,M为正整数;N为正数;
可选的,在本实施例的基础上,参照图6,步骤S26具体可以包括:
S36、使N=(M-1)×P;其中P是小于360的预定数值;
具体的,P可以为5.625。M为正整数,具体的,M可以从1开始。
S37、判断N是否大于360;当N大于360,执行步骤S39;若N不大于360,执行步骤S38;
具体的,由于需要完成360度移相,所以有必要去判断N是否大于360。
S38、使M=M+1;
其中,当M=M+1时,N就会变成原来的2倍,并且返回步骤S33,进而能够再次获取一个电压信号,重复执行上述步骤,就会获取每个所述目标通道的各相位移相值与输出电压的对应关系。
S39、判断是否得到多个所述通道中除所述参考通道之外的任一通道的相位移相值与输出电压的对应关系;若判断出得到多个所述通道中除所述参考通道之外的任一通道的相位移相值与输出电压的对应关系,结束;若未判断出得到多个所述通道中除所述参考通道之外的任一通道的相位移相值与输出电压的对应关系,返回执行步骤S31。
本实施例中增加了判断步骤S39,就是为了能够确保得到每个目标通道的各相位移相值与输出电压的对应关系。
其中,目标通道的相位移相值与输出电压的对应关系中包含多个相位移相值与输出电压的映射关系,每一个相位移相值对应有一个输出电压。
本实施例中,能够循环执行多次本实施例中的步骤,进而能够得到每个目标通道的各相位移相值与输出电压的对应关系。
可选的,在上个实施例的基础上,步骤S24可以包括:
1)对于每一目标通道,从目标通道的相位移相值与输出电压的对应关系中确定最小的电压值对应的相位移相值;
本实施例中,由于使用正斜率的检波器,所以查找出最小的输出电压值。具体是由于当采用正斜率的检波器时,最小的输出电压对应着最小的输出功率,查找到最小的输出功率,进而去计算相位差,选择最小的输出功率,而未选择最大的输出功率,是由于当选择最大的输出功率时,微小的输出功率变化不明显,不容易被检测出来,所以相位校准的精度低,但是选择最小的输出功率时,微小的输出功率变化就相对明显,容易被检测出来,所以相位校准的精度高。
但是当采用负斜率的检波器时,此时就需要查找出最大的输出电压,因为此时输出电压与输出功率成反比,输出电压越大,对应的输出功率越小。
2)根据确定的相位移相值得到每个目标通道与参考通道的相位差,以便对目标通道进行相位校准。
对每个目标通道进行相位校准,是为了消除目标通道与参考通道之间的相位差。
可选的,在本实施例的基础上,本步骤可以包括:
1)如果相位移相值位于0~180度之间,将目标通道与参考通道的相位差设置为180度与所述相位移相值之差,并将目标通道与参考通道的相位之差设置为计算得到的相位差;
2)如果相位移相值位于180~360度之间,将目标通道与参考通道的相位差设置为180度与所述相位移相值之差或者是540度与所述相位移相值之差,并将目标通道与参考通道的相位之差设置为计算得到的相位差。
具体的,当最小的输出电压值对应的相位移相值位于0~180度之间时,目标通道与参考通道之间的相位差为180-最小的输出电压值对应的相位移相值;
当最小的输出电压值对应的相位移相值位于180度~360度之间时,目标通道与参考通道之间的相位差为180-最小的输出电压值对应的相位移相值、或者是540-最小的输出电压对应的相位移相值。
根据每个目标通道与参考通道的相位差,对相应的目标通道的移相值进行调整。
具体的,计算出目标通道与参考通道的相位差后,将与目标通道连接的移相器的移相值从零度调整为相位差的数值或者是360度减去相位差的数值,即能够保证目标通道与参考通道之间无相位差。
假设目标通道与参考通道的相位差为120度,此时应该将与目标通道连接的移相器的移相值调整为120度或者是-240度。
需要说明的一点是,本实施例先选取一个目标通道进行相位校准,再选取另一个目标通道进行相位校准,直到所有的目标通道均相位校准完成后停止。由于所有的目标通道相位校准均以参考通道为基准,进而各个通道之间最终的相位是没有相位差的。
本实施例中,首先计算出每个目标通道与参考通道的相位差,进而能够根据每个目标通道与参考通道的相位差,对相应的目标通道的移相值进行调整。
为了本领域的技术人眼能够更加清楚的了解本发明中的相位的校准方法,现结合表1进行解释说明。
表1 相位移相值与输出电压的对应关系
图1为处理器得到的一个目标通道连接的移相器的相位移相值与输出电压的对应关系,从图1中可以看到,最小的输出电压为0.5593V,对应的移相器的相位移相值是298.125°,计算得到目标通道与参考通道的相位差为241.875°或-118.125°。进而将目标通道连接的移相器的移相值设置为241.875°或-118.125°,即能够保证目标通道和参考通道之间无相位差。
可选的,在上述实施例的基础上,本发明的另一实施例提供了一种相位的校准电路,参照图2,可以包括:
信号源101、多个通道201-20m、多个移相器301-30m、检波装置401和处理器402;其中,所述信号源101分别与每个所述通道连接,每个所述通道分别连接一个所述移相器,每个所述移相器分别与所述处理器402、所述检波装置401连接,所述检波装置401与所述处理器402连接;每个所述通道连接的所述移相器不同,一个通道作为参考通道,除所述参考通道之外的其他所有的所述通道依次作为目标通道;
其中,所述信号源101,用于生成测试功率信号;
每个所述通道,用于传输所述测试功率信号;
每个所述目标通道连接的移相器,用于多次接收所述处理器402发送的移相指令,并调整相应的所述目标通道输出的测试功率信号的相位,以及接收所述处理器发送的相位调整指令,对移相相位进行调整;
所述检波装置401,用于接收并根据每个所述目标通道连接的移相器输出的多个移相后的测试功率信号、以及所述参考信道连接的移相器输出的多个测试功率信号,生成每个所述目标通道连接的移相器的相位移相值与输出电压的对应关系;
所述处理器402,用于生成每个所述目标通道连接的移相器的移相指令,并发至相应的移相器,以及根据每个所述目标通道连接的移相器的相位移相值与输出电压的对应关系,生成相位调整指令,并发至相应的移相器。
可选的,在本实施例的基础上,参照图7,所述信号源101包括:
信号生成设备1011、分配器1012和多个开关;
所述信号生成设备1011与所述分配器1012连接,所述分配器1012分别与每个所述开关连接,每个所述开关分别连接一个所述通道;其中,每个所述开关连接的所述通道不同;
所述信号生成设备1011,用于生成总功率测试信号;
所述分配器1012,用于将所述总功率测试信号分成与所述开关的数量相同的多个相同的所述功率测试信号;
所述开关,用于选择每个所述通道是否输入所述功率测试信号。
需要说明的是,本发明中将多个开关组成一个开关组1013。
信号生成设备1011生成总测试信号后,分配器1012将总测试信号分成与开关的数量相同的多个相同的测试功率信号,分配器1012与通道之间有个开关,当开关关闭时,分配器1012与通道连接,测试功率信号输入到通道中,当开关打开时,分配器1012与通道断开连接,测试信号不能输入到通道中。
需要说明的是,每次仅对参考通道和目标通道输入测试功率信号,即与参考通道和目标通道的开关处于闭合状态。
具体的,本实施例中的各个器件的工作过程为:
首先确定一个参考通道和一个目标通道,信号生成设备1011生成总功率测试信号后,通过开关控制,对参考信道和目标信道输入相同的测试功率信号,其中,其余信道对应的开关处于关闭状态,不输入测试功率信号。
参考通道和目标通道传输测试功率信号,由于参考通道和目标通道会受到电磁干扰等影响,进而使得参考通道和目标通道输出的测试功率信号可能不同。
参考通道和目标通道输出的测试功率信号经过移相器,移相器根据上述方法步骤中的方法,接收处理器402发送的移相指令,对目标通道输出的测试功率信号进行多次相位调节,得到多个移相后的测试功率信号。参考通道输出的测试功率信号,经过相应的移相器,移相器不对该测试信号进行移相,也会得到多个所述参考信道连接的移相器输出的多个测试功率信号。
所述检波装置401接收并根据每个所述目标通道连接的移相器输出的多个移相后的测试功率信号、以及所述参考信道连接的移相器输出的多个测试功率信号,生成每个所述目标通道连接的移相器的相位移相值与输出电压的对应关系。
处理器402根据每个所述目标通道连接的移相器的相位移相值与输出电压的对应关系,
根据上述方法中的步骤,确定目标通道与参考通道的相位之差,并生成相位调整指令,发至相应的移相器,进行相位调整操作。
本发明通过上述相位的校准电路,能够对多通道进行相位校准,解决了目前还没有对多通道进行相位校准的方法的问题。
可选的,在上述实施例的基础上,参照图7,每个所述通道还包括:
耦合器、滤波器、放大器和限幅装置;所述耦合器、所述滤波器、所述限幅装置和所述放大器依次连接;
所述耦合器,用于接收所述功率测试信号;
所述滤波器,用于对所述功率测试信号进行滤波操作;
所述限幅装置,用于对滤波后的信号进行限幅操作;
所述放大器,用于对限幅后的信号进行放大操作,得到所述通道最终输出的测试功率信号。
具体的,参照图7,画出了三个通道,第一个通道包括耦合器2014、滤波器2011、放大器2012和限幅装置2013,第二个通道包括耦合器2024、滤波器2021、放大器2022和限幅装置2023,第m个通道包括耦合器20m4、滤波器20m1、放大器20m2和限幅装置20m3。
本实施例中,各个器件的工作过程为:
耦合器接收测试功率信号后,滤波器对测试功率信号进行滤波操作,限幅装置对滤波后的信号进行限幅操作,放大器对限幅后的信号进行放大操作,得到输出的测试功率信号。
另外,图7中还包括天线501、天线502……以及天线50m,天线能够收到其他设备发射的电磁波,即收到相应的信号,也可以发射电磁波,即能够传输相应的信号。
本实施例中,使测试功率信号依次经过滤波器、限幅装置和放大器,进而能够得到强度较好的测试功率信号。
可选的,在上一个实施例的基础上,参照图7,检波装置包括:
合成器4011和检波器4012;所述合成器4011和所述检波器4012连接;
所述合成器4011,用于接收并将所述参考通道连接的所述移相器输出的多个测试功率信号、以及每个所述目标通道连接的所述移相器输出的多个移相后的测试功率信号进行功率合成,得到多个合成信号;
所述检测器4012,用于接收并根据多个所述合成信号,得到每个所述目标通道连接的所述移相器的相位移相值与输出电压的对应关系。
本实施例中,合成器4011和检波器4012能够根据上述方法实施例中的相应步骤实现本实施例中的作用。
需要说明的是,图7中接了负载403,为了能够同时将合成信号输入到负载403和检波器4012中,进而在合成器4011和检波器4012之间增加了耦合器4013,用于从合成器4011输出的信号中截取小部分信号输入到检波器4012中。
本实施例中,检波器4012能够得到每个所述目标通道连接的所述移相器的相位移相值与输出电压的对应关系。进而能够根据位移相值与输出电压的对应关系生成相位调整指令。
可选的,在上一个实施例的基础上,所述处理器用于根据每个所述目标通道连接的移相器的相位移相值与输出电压的对应关系,生成相位调整指令时,具体用于:
对于每一目标通道,从目标通道的相位移相值与输出电压的对应关系中确定最小的电压值对应的相位移相值;
根据确定的相位移相值得到每个目标通道与参考通道的相位差,生成相位调整指令,以便对目标通道进行相位校准。
进一步,所述处理器,用于根据确定的相位移相值得到每个目标通道与参考通道的相位差,生成相位调整指令,以便对目标通道进行相位校准时,具体用于:
如果相位移相值位于0~180度之间,将目标通道与参考通道的相位差设置为180度与所述相位移相值之差,生成并将第一相位调整指令发送至目标通道;其中,所述第一相位调整指令用于将目标通道与参考通道的相位之差设置为计算得到的相位差;
如果相位移相值位于180~360度之间,将目标通道与参考通道的相位差设置为180度与所述相位移相值之差或者是540度与所述相位移相值之差,生成并将第二相位调整指令发送至目标通道;
其中,所述第二相位调整指令用于将目标通道与参考通道的相位之差设置为计算得到的相位差。
需要说明的是,本实施例中处理器的功能,请参照上述方法实施例中的相应解释说明,在此不再赘述。
本实施例中,能够根据不同的最小电压对应的相位移相值,确定不同的目标通道的相位调整指令,消除每个目标通道与参考通道的相位差。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (13)
1.一种相位的校准方法,其特征在于,包括:
获取待校准的多个通道;
从多个所述通道中选取一个所述通道作为参考通道;
确定每个目标通道的相位移相值与输出电压的对应关系;其中,所述目标通道为多个所述通道中除所述参考通道之外的任一通道;
根据每个目标通道的相位移相值与输出电压的对应关系,对每个目标通道的移相值进行调整。
2.根据权利要求1所述的校准方法,其特征在于,所述确定每个目标通道的相位移相值与输出电压的对应关系,包括:
从多个所述通道中选取一个所述通道作为目标通道;其中,所述目标通道和所述参考通道不同;
为参考通道和目标通道分别输入相同的测试功率信号;
将所述目标通道输出的测试功率信号的相位移相N度;
将移相后的测试功率信号以及所述参考通道输出的测试功率信号进行功率合成,得到第M个合成信号;
将所述第M个合成信号转化成电压信号;
改变所述目标通道输出的测试功率信号的相位移相值N,得到新的合成信号和电压信号,直到完成360度移相,从而得到所述目标通道的各相位移相值与输出电压的对应关系;其中,M为正整数;N为正数;
判断是否得到多个所述通道中除所述参考通道之外的任一通道的相位移相值与输出电压的对应关系;
若判断出未得到多个所述通道中除所述参考通道之外的任一通道的相位移相值与输出电压的对应关系,返回从多个所述通道中选取一个所述通道作为目标通道,直到得到多个所述通道中除所述参考通道之外的任一通道的相位移相值与输出电压的对应关系后停止。
3.根据权利要求2所述的校准方法,其特征在于,改变所述目标通道输出的测试功率信号的相位移相值N,得到新的合成信号和电压信号,直到完成360度移相,从而得到所述目标通道的各相位移相值与输出电压的对应关系,包括:
使N=(M-1)×P;其中P是小于360的预定数值;
判断N是否大于360;
若判断出N不大于360,使M=M+1,并且返回将所述目标通道输出的测试功率信号的相位移相N度从而得到第M个合成信号对应的输出电压,直到N大于360,从而得到所述目标通道的各个相位移相值与输出电压的对应关系。
4.根据权利要求3所述的校准方法,其特征在于,所述根据每个目标通道的相位移相值与输出电压的对应关系,对每个目标通道的移相值进行调整,包括:
对于每一目标通道,从目标通道的相位移相值与输出电压的对应关系中确定最小的电压值对应的相位移相值;
根据确定的相位移相值得到每个目标通道与参考通道的相位差,以便对目标通道进行相位校准。
5.根据权利要求4所述的校准方法,其特征在于,所述根据确定的相位移相值得到每个目标通道与参考通道的相位差,以便对目标通道进行相位校准,包括:
如果相位移相值位于0~180度之间,将目标通道与参考通道的相位差设置为180度与所述相位移相值之差,并将目标通道与参考通道的相位之差设置为计算得到的相位差;
如果相位移相值位于180~360度之间,将目标通道与参考通道的相位差设置为180度与所述相位移相值之差或者是540度与所述相位移相值之差,并将目标通道与参考通道的相位之差设置为计算得到的相位差。
6.根据权利要求2所述的校准方法,其特征在于,将移相后的测试功率信号以及所述参考通道输出的测试功率信号进行功率合成,得到第M个合成信号,包括:
采用矢量相加的算法,将所述参考通道输出的测试功率信号以及移相后的测试功率信号进行合成,得到第M个合成信号。
7.根据权利要求2所述的校准方法,其特征在于,将所述第M个合成信号转化成电压信号,包括:
将所述第M个合成信号转换为电压信号,得到所述第M个合成信号对应的输出电压。
8.一种相位的校准电路,其特征在于,包括:
信号源、多个通道、多个移相器、检波装置和处理器;其中,所述信号源分别与每个所述通道连接,每个所述通道分别连接一个所述移相器,每个所述移相器分别与所述处理器、所述检波装置连接,所述检波装置与所述处理器连接;每个所述通道连接的所述移相器不同,一个通道作为参考通道,除所述参考通道之外的其他所有的所述通道依次作为目标通道;
其中,所述信号源,用于生成测试功率信号;
每个所述通道,用于传输所述测试功率信号;
每个所述目标通道连接的移相器,用于多次接收所述处理器发送的移相指令,并调整相应的所述目标通道输出的测试功率信号的相位,以及接收所述处理器发送的相位调整指令,对移相相位进行调整;
所述检波装置,用于接收并根据每个所述目标通道连接的移相器输出的多个移相后的测试功率信号、以及所述参考信道连接的移相器输出的多个测试功率信号,生成每个所述目标通道连接的移相器的相位移相值与输出电压的对应关系;
所述处理器,用于生成每个所述目标通道连接的移相器的移相指令,并发至相应的移相器,以及根据每个所述目标通道连接的移相器的相位移相值与输出电压的对应关系,生成相位调整指令,并发至相应的移相器。
9.根据权利要求8所述的校准电路,其特征在于,所述信号源包括:
信号生成设备、分配器和多个开关;
所述信号生成设备与所述分配器连接,所述分配器分别与每个所述开关连接,每个所述开关分别连接一个所述通道;其中,每个所述开关连接的所述通道不同;
所述信号生成设备,用于生成总功率测试信号;
所述分配器,用于将所述总功率测试信号分成与所述开关的数量相同的多个相同的所述功率测试信号;
所述开关,用于选择每个所述通道是否输入所述功率测试信号。
10.根据权利要求8所述的校准电路,其特征在于,每个所述通道还包括:
耦合器、滤波器、放大器和限幅装置;所述耦合器、所述滤波器、所述限幅装置和所述放大器依次连接;
所述耦合器,用于接收所述功率测试信号;
所述滤波器,用于对所述功率测试信号进行滤波操作;
所述限幅装置,用于对滤波后的信号进行限幅操作;
所述放大器,用于对限幅后的信号进行放大操作,得到所述通道最终输出的测试功率信号。
11.根据权利要求8所述的校准电路,其特征在于,所述检波装置包括:
合成器和检波器;所述合成器和所述检波器连接;
所述合成器,用于接收并将所述参考通道连接的所述移相器输出的多个测试功率信号、以及每个所述目标通道连接的所述移相器输出的多个移相后的测试功率信号进行功率合成,得到多个合成信号;
所述检测器,用于接收并根据多个所述合成信号,得到每个所述目标通道连接的所述移相器的相位移相值与输出电压的对应关系。
12.根据权利要求8所述的校准电路,其特征在于,所述处理器用于根据每个所述目标通道连接的移相器的相位移相值与输出电压的对应关系,生成相位调整指令时,具体用于:
对于每一目标通道,从目标通道的相位移相值与输出电压的对应关系中确定最小的电压值对应的相位移相值;
根据确定的相位移相值得到每个目标通道与参考通道的相位差,生成相位调整指令,以便对目标通道进行相位校准。
13.根据权利要求12所述的校准电路,其特征在于,所述处理器,用于根据确定的相位移相值得到每个目标通道与参考通道的相位差,生成相位调整指令,以便对目标通道进行相位校准时,具体用于:
如果相位移相值位于0~180度之间,将目标通道与参考通道的相位差设置为180度与所述相位移相值之差,生成并将第一相位调整指令发送至目标通道;其中,所述第一相位调整指令用于将目标通道与参考通道的相位之差设置为计算得到的相位差;
如果相位移相值位于180~360度之间,将目标通道与参考通道的相位差设置为180度与所述相位移相值之差或者是540度与所述相位移相值之差,生成并将第二相位调整指令发送至目标通道;
其中,所述第二相位调整指令用于将目标通道与参考通道的相位之差设置为计算得到的相位差。
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