CN108352908A - 一种天线阵列的校准方法及装置 - Google Patents

一种天线阵列的校准方法及装置 Download PDF

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Abstract

一种天线阵列的校准方法及装置，包括：天线阵列的第一目标天线发射信号，第二目标天线接收信号时，计算第一目标天线中各发射通道和第二目标天线中各接收通道的校准补偿值，通道补偿后，第一目标天线中各发射通道的幅相响应一致且第二目标天线中各接收通道的幅相响应一致；第二目标天线发射信号，第一目标天线接收信号时，计算第二目标天线中各发射通道和第一目标天线中各接收通道的校准补偿值，通道补偿后，第二目标天线中各发射通道的幅相响应一致且第一目标天线中各接收通道的幅相响应一致。本发明实施例在天线阵列中增设天线哑元或射频耦合器件，使所有天线发射通道的幅相响应一致且接收通道的幅相响应也一致，从而实现天线阵列的一致性校准。

Description

一种天线阵列的校准方法及装置 技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线阵列的校准方法及装置。
背景技术
随着通信业务量的急剧增加，对于通信系统吞吐率的要求也越来越高。在无线通信系统中，大规模多输入多输出(Massive Multiple Input Multiple Output，MassiveMIMO)和波束赋型是提升系统吞吐率的重要技术手段，而有效实现波束赋型的前提是要对天线阵列及收发通道进行校准。天线校准包括一致性校准和互易性校准，其中，一致性校准的目标为所有收通道的幅相特征相同以及所有发通道的幅相特征也相同；互易性校准的目标为同一收发通道的幅相特征比值相同。目前，常见的是采用硬件耦合网络的方法来进行校准，然而，随着天线数目的增多和硬件尺寸的减小，采用传统的硬件耦合网络的校准方法将会对硬件设计的难度和算法的要求越来越高。基于此，利用天线空口耦合特性的校准逐渐兴起，传统的实现过程一般为：发送侧天线依次无线广播校准信号，并接收其他天线发送的校准信号；初始化校准系数；所有天线的校准系数依次进行迭代更新；判断相邻两轮校准系数的误差是否符合预设阈值，若符合，生成校准矩阵且校准结束。然而，上述传统的空口耦合校准方法仅能对天线阵列及射频通道的互易性进行校准，而无法对天线阵列的一致性进行校准，只进行互易性校准而忽略一致性校准会对广播波束赋型产生较大的影响，同时对信号的发射功率带来一定的损失。因此，如何利用天线空口耦合特性实现天线的一致性校准是当前亟需解决的关键问题。
发明内容
本发明实施例公开了一种天线阵列的校准方法及装置，能够利用天线空口耦合特性实现对天线阵列的一致性校准。
本发明实施例第一方面公开了一种天线阵列的校准方法，天线阵列由第一目标天线和第二目标天线组成，在所述天线阵列的一端增设第一天线哑元和第 二天线哑元，且在所述天线阵列的另一端增设第三天线哑元和第四天线哑元，其中，所述第一天线哑元和所述第四天线哑元用于接收校准信号，所述第二天线哑元和所述第三天线哑元用于发射校准信号，所述第一天线哑元的幅相响应与所述第四天线哑元的幅相响应相同，所述第二天线哑元的幅相响应与所述第三天线哑元的幅相响应相同，所述天线阵列中相邻天线间的耦合系数的差异值小于预设值，所述方法包括：
当所述第一目标天线发射校准信号，所述第二目标天线接收校准信号时，根据所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及所述第三天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对所述第一目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理，从而使得所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应一致；以及，
根据所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及所述第四天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对所述第二目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理，从而使得所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应一致；
当所述第二目标天线发射校准信号，所述第一目标天线接收校准信号时，根据所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及所述第二天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对所述第二目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理，从而使得所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应一致；以及，
根据所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及所述第一天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对所述第一目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理，从而使得所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应一致。
由于第一天线哑元的幅相响应与第四天线哑元的幅相响应相同，从而使得 第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应与第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应也一致，即天线阵列包含的各天线对应的接收通道的幅相响应均一致，以实现对各天线接收通道的校准。且第二天线哑元的幅相响应与所述第三天线哑元的幅相响应相同，从而使得第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应与第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应也一致，即天线阵列包含的各天线对应的发射通道的幅相响应均一致，以实现对各天线发射通道的校准。基于此，从而可以实现天线阵列的一致性校准。
结合本发明实施例第一方面，在本发明实施例第一方面的第一种可能的实施方式中，所述天线阵列中的天线发射的校准信号为正交频分复用OFDM信号，所述天线阵列中的各天线对应的子载波以传输梳Comb为N的方式进行频分，其中，N大于等于所述天线阵列中包含的天线的个数。
结合本发明实施例第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式，在本发明实施例第一方面的第二种可能的实施方式中，所述第一目标天线为所述天线阵列中编号为奇数的天线，所述第二目标天线为所述天线阵列中编号为偶数的天线。
结合本发明实施例第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式，在本发明实施例第一方面的第三种可能的实施方式中，所述第一目标天线为所述天线阵列中编号为偶数的天线，所述第二目标天线为所述天线阵列中编号为奇数的天线。
本发明实施例第二方面公开了一种天线阵列的校准方法，天线阵列由第一目标天线和第二目标天线组成，在所述第一目标天线中的第一天线和所述第二目标天线中的第二天线之间增设一个接收耦合器件，在所述第一目标天线中的第三天线和所述第二目标天线中的第四天线之间增设一个发射耦合器件，所述接收耦合器件用于耦合校准信号并接收，所述发射耦合器件用于发射校准信号并耦合出去，所述天线阵列中相邻天线间的耦合系数的差异值小于预设值，所述方法包括：
控制所述第一天线和所述第二天线分别发射校准信号，利用所述接收耦合器件接收校准信号；
根据所述接收耦合器件接收到的校准信号、所述第一天线发射的校准信号 以及所述第二天线发射的校准信号，分别确定所述第一天线对应的发射通道的校准补偿值和所述第二天线对应的发射通道的校准补偿值，并分别对所述第一天线对应的发射通道和所述第二天线对应的发射通道进行校准处理，以使所述第一天线对应的发射通道的幅相响应与所述第二天线对应的发射通道的幅相响应一致；
利用所述发射耦合器件发射校准信号，控制所述第三天线和所述第四天线分别接收校准信号；
根据所述发射耦合器件发射的校准信号、所述第三天线接收到的校准信号以及所述第四天线接收到的校准信号，分别确定所述第三天线对应的接收通道的校准补偿值和所述第四天线对应的接收通道的校准补偿值，并分别对所述第三天线对应的接收通道和所述第四天线对应的接收通道进行校准处理，以使得所述第三天线对应的接收通道的幅相响应与所述第四天线对应的接收通道的幅相响应一致；
当所述第一目标天线发射校准信号，所述第二目标天线接收校准信号时，根据所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应的差异值，分别确定所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对所述第一目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理，从而使得所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应一致；以及，
根据所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应的差异值，分别确定所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对所述第二目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理，从而使得所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应一致；
当所述第二目标天线发射校准信号，所述第一目标天线接收校准信号时，根据所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应的差异值，分别确定所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对所述第二目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理，从而使得所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应一致；以及，
根据所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应的差异值，分别确定所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对所述第 一目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理，从而使得所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应一致。
由于第一天线对应的发射通道的幅相响应与第二天线对应的发射通道的幅相响应一致，从而使得第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应与第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应也一致，即天线阵列中包含的各天线对应的发射通道的幅相响应均一致，以实现对各天线发射通道的校准。且第三天线对应的接收通道的幅相响应与第四天线对应的接收通道的幅相响应一致，从而使得第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应与第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应也一致，即天线阵列中包含的各天线对应的接收通道的幅相响应均一致，以实现对各天线接收通道的校准。基于此，从而可以实现天线阵列的一致性校准。
结合本发明实施例第二方面，在本发明实施例第二方面的第一种可能的实施方式中，所述天线阵列中的天线发射的校准信号为正交频分复用OFDM信号，所述天线阵列中的各天线对应的子载波以传输梳Comb为M的方式进行频分，其中，M大于等于所述天线阵列中包含的天线的个数。
结合本发明实施例第二方面或第二方面的第一种可能的实施方式，在本发明实施例第二方面的第二种可能的实施方式中，所述第一目标天线为所述天线阵列中编号为奇数的天线，所述第二目标天线为所述天线阵列中编号为偶数的天线。
结合本发明实施例第二方面或第二方面的第一种可能的实施方式，在本发明实施例第二方面的第三种可能的实施方式中，所述第一目标天线为所述天线阵列中编号为偶数的天线，所述第二目标天线为所述天线阵列中编号为奇数的天线。
本发明实施例第三方面公开了一种天线阵列的校准装置，包括：处理器、存储器、天线阵列、第一天线哑元、第二天线哑元、第三天线哑元和第四天线哑元；其中，所述天线阵列由第一目标天线和第二目标天线组成，所述第一天线哑元和所述第四天线哑元用于接收校准信号，所述第二天线哑元和所述第三天线哑元用于发射校准信号，所述第一天线哑元的幅相响应与所述第四天线哑元的幅相响应相同，所述第二天线哑元的幅相响应与所述第三天线哑元的幅相 响应相同，所述天线阵列中相邻天线间的耦合系数的差异值小于预设值，所述存储器用于存储程序和数据，所述处理器用于调用所述存储器存储的程序，执行如下步骤：
当所述第一目标天线发射校准信号，所述第二目标天线接收校准信号时，根据所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及所述第三天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对所述第一目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，
根据所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及所述第四天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对所述第二目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理；
当所述第二目标天线发射校准信号，所述第一目标天线接收校准信号时，根据所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及所述第二天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对所述第二目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，
根据所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及所述第一天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对所述第一目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理。
结合本发明实施例第三方面，在本发明实施例第三方面的第一种可能的实施方式中，所述天线阵列中的天线发射的校准信号为正交频分复用OFDM信号，所述天线阵列中的各天线对应的子载波以传输梳Comb为N的方式进行频分，其中，N大于等于所述天线阵列中包含的天线的个数。
结合本发明实施例第三方面或第三方面的第一种可能的实施方式，在本发明实施例第三方面的第一种可能的实施方式中，所述第一目标天线为所述天线阵列中编号为奇数的天线，所述第二目标天线为所述天线阵列中编号为偶数的天线。
结合本发明实施例第三方面或第三方面的第一种可能的实施方式，在本发明实施例第三方面的第二种可能的实施方式中，所述第一目标天线为所述天线阵列中编号为偶数的天线，所述第二目标天线为所述天线阵列中编号为奇数的天线。
本发明实施例第四方面公开了一种天线阵列的校准装置，包括：处理器、存储器、天线阵列、接收耦合器件和发射耦合器件；其中，所述天线阵列由第一目标天线和第二目标天线组成，所述接收耦合器件分别连接所述第一目标天线中的第一天线和所述第二目标天线中的第二天线，用于耦合校准信号并接收，所述发射耦合器件分别连接所述第一目标天线中的第三天线和所述第二目标天线中的第四天线，用于发射校准信号并耦合出去，所述天线阵列中相邻天线间的耦合系数的差异值小于预设值，所述存储器用于存储程序和数据，所述处理器用于调用所述存储器存储的程序，执行如下步骤：
控制所述第一天线和所述第二天线分别发射校准信号，利用所述接收耦合器件接收校准信号；
根据所述接收耦合器件接收到的校准信号、所述第一天线发射的校准信号以及所述第二天线发射的校准信号，分别确定所述第一天线对应的发射通道的校准补偿值和所述第二天线对应的发射通道的校准补偿值，并分别对所述第一天线对应的发射通道和所述第二天线对应的发射通道进行校准处理，以使所述第一天线对应的发射通道的幅相响应与所述第二天线对应的发射通道的幅相响应一致；
利用所述发射耦合器件发射校准信号，控制所述第三天线和所述第四天线分别接收校准信号；
根据所述发射耦合器件发射的校准信号、所述第三天线接收到的校准信号以及所述第四天线接收到的校准信号，分别确定所述第三天线对应的接收通道的校准补偿值和所述第四天线对应的接收通道的校准补偿值，并分别对所述第三天线对应的接收通道和所述第四天线对应的接收通道进行校准处理，以使得所述第三天线对应的接收通道的幅相响应与所述第四天线对应的接收通道的幅相响应一致；
当所述第一目标天线发射校准信号，所述第二目标天线接收校准信号时， 根据所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应的差异值，分别确定所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对所述第一目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，
根据所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应的差异值，分别确定所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对所述第二目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理；
当所述第二目标天线发射校准信号，所述第一目标天线接收校准信号时，根据所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应的差异值，分别确定所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对所述第二目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，
根据所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应的差异值，分别确定所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对所述第一目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理。
结合本发明实施例第四方面，在本发明实施例第四方面的第一种可能的实施方式中，所述天线阵列中的天线发射的校准信号为正交频分复用OFDM信号，所述天线阵列中的各天线对应的子载波以传输梳Comb为M的方式进行频分，其中，M大于等于所述天线阵列中包含的天线的个数。
结合本发明实施例第四方面或第四方面的第一种可能的实施方式，在本发明实施例第四方面的第二种可能的实施方式中，所述第一目标天线为所述天线阵列中编号为奇数的天线，所述第二目标天线为所述天线阵列中编号为偶数的天线。
结合本发明实施例第四方面或第四方面的第一种可能的实施方式，在本发明实施例第四方面的第三种可能的实施方式中，所述第一目标天线为所述天线阵列中编号为偶数的天线，所述第二目标天线为所述天线阵列中编号为奇数的天线。
本发明实施例第五方面公开了一种天线阵列的校准装置，天线阵列由第一目标天线和第二目标天线组成，所述第一天线哑元和所述第四天线哑元用于接收校准信号，所述第二天线哑元和所述第三天线哑元用于发射校准信号，所述第一天线哑元的幅相响应与所述第四天线哑元的幅相响应相同，所述第二天线 哑元的幅相响应与所述第三天线哑元的幅相响应相同，所述天线阵列中相邻天线间的耦合系数的差异值小于预设值，所述装置包括：
第一校准单元，用于当所述第一目标天线发射校准信号，所述第二目标天线接收校准信号时，根据所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及所述第三天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对所述第一目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理，以使得所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应一致；
第二校准单元，用于根据所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及所述第四天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对所述第二目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理，以使得所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应一致；
第三校准单元，用于当所述第二目标天线发射校准信号，所述第一目标天线接收校准信号时，根据所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及所述第二天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对所述第二目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理，以使得所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应一致；
第四校准单元，用于根据所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及所述第一天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对所述第一目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理，以使得所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应一致。
结合本发明实施例第五方面，在本发明实施例第五方面的第一种可能的实施方式中，所述天线阵列中的天线发射的校准信号为正交频分复用OFDM信号，所述天线阵列中的各天线对应的子载波以传输梳Comb为N的方式进行频分，其中，N大于等于所述天线阵列中包含的天线的个数。
结合本发明实施例第五方面或第五方面的第一种可能的实施方式，在本发 明实施例第五方面的第二种可能的实施方式中，所述第一目标天线为所述天线阵列中编号为奇数的天线，所述第二目标天线为所述天线阵列中编号为偶数的天线。
结合本发明实施例第五方面或第五方面的第一种可能的实施方式，在本发明实施例第五方面的第三种可能的实施方式中，所述第一目标天线为所述天线阵列中编号为偶数的天线，所述第二目标天线为所述天线阵列中编号为奇数的天线。
本发明实施例第六方面公开了一种天线阵列的校准装置，天线阵列由第一目标天线和第二目标天线组成，在所述第一目标天线中的第一天线和所述第二目标天线中的第二天线之间增设一个接收耦合器件，在所述第一目标天线中的第三天线和所述第二目标天线中的第四天线之间增设一个发射耦合器件，所述接收耦合器件用于耦合校准信号并接收，所述发射耦合器件用于发射校准信号并耦合出去，所述天线阵列中相邻天线间的耦合系数的差异值小于预设值，所述装置包括：
第一控制单元，用于控制所述第一天线和所述第二天线分别发射校准信号，利用所述接收耦合器件接收校准信号；
第一校准单元，用于根据所述接收耦合器件接收到的校准信号、所述第一天线发射的校准信号以及所述第二天线发射的校准信号，分别确定所述第一天线对应的发射通道的校准补偿值和所述第二天线对应的发射通道的校准补偿值，并分别对所述第一天线对应的发射通道和所述第二天线对应的发射通道进行校准处理，以使所述第一天线对应的发射通道的幅相响应与所述第二天线对应的发射通道的幅相响应一致；
第二控制单元，用于利用所述发射耦合器件发射校准信号，控制所述第三天线和所述第四天线分别接收校准信号；
第二校准单元，用于根据所述发射耦合器件发射的校准信号、所述第三天线接收到的校准信号以及所述第四天线接收到的校准信号，分别确定所述第三天线对应的接收通道的校准补偿值和所述第四天线对应的接收通道的校准补偿值，并分别对所述第三天线对应的接收通道和所述第四天线对应的接收通道进行校准处理，以使得所述第三天线对应的接收通道的幅相响应与所述第四天 线对应的接收通道的幅相响应一致；
第三校准单元，用于当所述第一目标天线发射校准信号，所述第二目标天线接收校准信号时，根据所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应的差异值，分别确定所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对所述第一目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，根据所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应的差异值，分别确定所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对所述第二目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理；
第四校准单元，用于当所述第二目标天线发射校准信号，所述第一目标天线接收校准信号时，根据所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应的差异值，分别确定所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对所述第二目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，根据所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应的差异值，分别确定所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对所述第一目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理。
结合本发明实施例第六方面，在本发明实施例第六方面的第一种可能的实施方式中，所述天线阵列中的天线发射的校准信号为正交频分复用OFDM信号，所述天线阵列中的各天线对应的子载波以传输梳Comb为M的方式进行频分，其中，M大于等于所述天线阵列中包含的天线的个数。
结合本发明实施例第六方面或第六方面的第一种可能的实施方式，在本发明实施例第六方面的第二种可能的实施方式中，所述第一目标天线为所述天线阵列中编号为奇数的天线，所述第二目标天线为所述天线阵列中编号为偶数的天线。
结合本发明实施例第六方面或第六方面的第一种可能的实施方式，在本发明实施例第六方面的第三种可能的实施方式中，所述第一目标天线为所述天线阵列中编号为偶数的天线，所述第二目标天线为所述天线阵列中编号为奇数的天线。
本发明实施例中，天线阵列设计过程中需保证天线阵列间耦合系数相近，通过在天线阵列中增设天线哑元，能够进一步保证天线阵列中相邻天线间的耦 合系数一致，从而能够实现利用天线空口耦合特性的天线阵列的一致性校准。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例公开的一种天线阵列的校准方法的流程示意图；
图2是本发明实施例公开的一种基站设备工作原理图；
图3是本发明实施例公开的一种天线阵列的结构示意图；
图4是本发明实施例公开的另一种天线阵列的结构示意图；
图5是本发明实施例公开的一种天线间信号传输的过程示意图；
图6是本发明实施例公开的另一种天线阵列的校准方法的流程示意图；
图7是本发明实施例公开的又一种天线阵列的结构示意图；
图8是本发明实施例公开的一种天线阵列的校准装置的结构示意图；
图9是本发明实施例公开的另一种天线阵列的校准装置的结构示意图；
图10是本发明实施例公开的另一种天线阵列的校准装置的结构示意图；
图11是本发明实施例公开的又一种天线阵列的校准装置的结构示意图。
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。
本发明实施例公开了一种天线阵列的校准方法及装置，能够利用天线空口耦合特性实现对天线阵列的一致性校准。以下分别进行详细说明。
请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种天线阵列的校准方法的流程示意图。其中，该天线阵列的校准方法可以应用于MassiveMIMO无线通信系统或雷达通信系统中，以实现对天线阵列的一致性校准。该天线阵列可以由第一 目标天线和第二目标天线组成，在天线阵列的一端增设第一天线哑元和第二天线哑元，且在天线阵列的另一端增设第三天线哑元和第四天线哑元；第一天线哑元和第四天线哑元可以用于接收校准信号，第二天线哑元和第三天线哑元可以用于发射校准信号，第一天线哑元的幅相响应与第四天线哑元的幅相响应相同，第二天线哑元的幅相响应与第三天线哑元的幅相响应相同，天线阵列中相邻天线间的耦合系数的差异值小于预设值。如图1所示，该天线阵列的校准方法可以包括以下步骤：
101、当天线阵列的第一目标天线发射校准信号，天线阵列的第二目标天线接收校准信号时，根据第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及第三天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对第一目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理。
本发明实施例中，天线阵列的校准装置可以先控制天线阵列的第一目标天线中各天线对应的发射通道开启，并发射校准信号，以及控制天线阵列的第二目标天线中各天线对应的接收通道开启，并接收校准信号；可以根据第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及第三天线哑元或第二天线哑元的幅相响应的差异值，分别计算出第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值；并利用得到的第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值分别对各自对应的发射通道进行校准处理，以使得第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应一致。本发明实施例中涉及的幅相响应也可以看作是幅相增益。
本发明实施例中，在天线阵列两端分别增设天线哑元，作为参考通道，其中，第一天线哑元可以与第四天线哑元相连，第二天线哑元可以与第三天线哑元相连。通过硬件设计可以保证相连的天线哑元的幅相响应保持一致，即第一天线哑元的幅相响应与第四天线哑元的幅相响应一致，第二天线哑元的幅相响应与第三天线哑元的幅相响应一致。
本发明实施例中，天线阵列中相邻天线间的耦合系数的差异值小于预设值，该预设值很小，可以近似为0，从而使得相邻天线间的耦合系数近似相同。通过在天线阵列两端增设天线哑元，能够进一步减小相邻天线间耦合系数的差异 值。
本发明实施例中，天线阵列的校准装置可以是基站设备，请参阅图2，图2是本发明实施例公开的一种基站设备工作原理图。如图2所示，该基站设备至少可以包括基带单元(Building Baseband Unit，BBU)和射频拉远单元(Radio Remote Unit，RRU)，其中，基带单元将基带信号通过下行中射频通道经由天线发射出去，以及可以通过天线接收空口信号并经由上行中射频通道传输至基带单元并进行信号处理。这里，可以将下行中射频通道看作是天线对应的发射通道，上行中射频通道可以看作是天线对应的接收通道。每一天线可以对应有发射通道和接收通道，当需要发送信号时，则开启相应的发射通道；当需要接收信号时，则开启相应的接收通道。
本发明实施例中，第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及第三天线哑元的幅相响应的差异值可以是第一目标天线中相邻天线间发射通道的幅相响应的比值以及第三天线哑元的幅相响应与第一目标天线中与第三天线哑元相邻的天线对应的发射通道的幅相响应的比值。其中，第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值可以是根据上述比值求得的。
102、根据第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及第四天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对第二目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理。
本发明实施例中，当第一目标天线发射校准信号，第二目标天线接收校准信号时，可以根据第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及第四天线哑元或第一天线哑元的幅相响应的差异值，分别计算出第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值；并利用得到的第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值分别对各自对应的接收通道进行校准处理，以使得第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应一致。
本发明实施例中，第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及第四天线哑元的幅相响应的差异值可以是第二目标天线中相邻天线间接收通道的幅相响应的比值以及第四天线哑元的幅相响应与第二目标天线中与第四天线哑元相邻的天线对应的接收通道的幅相响应的比值。其中，第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值可以是根据上述比值求得的。
可以理解的是，步骤101可以先于步骤102执行，也可以后于步骤102执行，还可以与步骤102同步执行，本发明实施例不作限定。
103、当第二目标天线发射校准信号，第一目标天线接收校准信号时，根据第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及第二天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对第二目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理。
本发明实施例中，天线阵列的校准装置可以控制天线阵列的第二目标天线中的各天线对应的发射通道开启，并发射校准信号，以及控制天线阵列的第一目标天线中的各天线对应的接收通道开启，并接收校准信号。可以根据第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及第二天线哑元或第三天线哑元的幅相响应的差异值，分别计算出第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值；并利用得到的第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值分别对自身对应的发射通道进行校准处理，以使得第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应一致。
本发明实施例中，第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及第二天线哑元的幅相响应的差异值可以是第二目标天线中相邻天线间发射通道的幅相响应的比值以及第二天线哑元的幅相响应与第二目标天线中与第二天线哑元相邻的天线对应的发射通道的幅相响应的比值。其中，第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值可以是根据上述比值求得的。
本发明实施例中，通过执行步骤101可以使得第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应一致，通过执行步骤103可以使得第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应一致，且由于第二天线哑元的幅相响应与第三天线的幅相响应相同，从而可以得出第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应与第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应也一致，即天线阵列包含的各天线对应的发射通道的幅相响应均一致，以实现对各天线发射通道的校准。
104、根据第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及第一天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对第一目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理。
本发明实施例中，当第二目标天线发射校准信号，第一目标天线接收校准信号时，可以根据第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及第一天线哑元或第四天线哑元的幅相响应的差异值，分别计算出第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值；并利用得到的第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值分别对各自对应的接收通道进行校准处理，以使得第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应一致。
本发明实施例中，第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及第一天线哑元的幅相响应的差异值可以是第一目标天线中相邻天线间接收通道的幅相响应的比值以及第一天线哑元的幅相响应与第一目标天线中与第一天线哑元相邻的天线对应的接收通道的幅相响应的比值。其中，第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值可以是根据上述比值求得的。
可以理解的是，步骤103可以先于步骤104执行，也可以后于步骤104执行，还可以与步骤104同步执行，本发明实施例不作限定。
本发明实施例中，通过执行步骤102可以使得第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应一致，通过执行步骤104可以使得第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应一致，且由于第一天线哑元的幅相响应与第四天线的幅相响应相同，从而可以得出第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应与第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应也一致，即天线阵列包含的各天线对应的接收通道的幅相响应均一致，以实现对各天线接收通道的校准。
本发明实施例中，可以先控制第一目标天线发射校准信号，第二目标天线接收校准信号，也可以是先控制第二目标天线发射校准信号，第一目标天线接收校准信号，本发明实施例不作限定。
作为一种可选的实施方式，天线阵列中的天线发射的校准信号可以为OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)信号，且天线阵列中的各天线对应的子载波以传输梳Comb为N的方式进行频分，其中，N可以大于等于天线阵列中包含的天线的个数。
在该实施方式中，使用OFDM信号作为校准信号源，可以方便进行宽带信号的校准，在频域进行补偿。且最少仅需两个OFDM符号时间即可完成所有通 道的同时校准，校准时间短。此外，规定N大于等于天线阵列中包含的天线的个数，可以避免天线阵列中各天线之间的干扰。优选的，N可以为天线阵列中包含的天线的个数，从而可以避免资源的浪费。例如，一共32个数字通道，1通道占用1、33、65……等子载波，2通道占用2、34、66……等子载波，……，32通道占用32、64、96……等子载波，从而使得彼此之间互不干扰。
作为一种可选的实施方式，第一目标天线可以为天线阵列中编号为奇数的天线，第二目标天线可以为天线阵列中编号为偶数的天线。
下面以32根天线组成的天线阵列为例进行详细说明，请参阅图3，图3是本发明实施例公开的一种天线阵列的结构示意图。如图3所示，天线阵列由32根天线(如天线1、天线2、……、天线32)组成，且在天线阵列的两端分别增设了两个天线哑元，如图中所示的天线哑元1(即第一天线哑元)、天线哑元2(即第二天线哑元)、天线哑元3(即第三天线哑元)和天线哑元4(即第四天线哑元)，且天线哑元1与天线哑元4相连，用于接收校准信号，天线哑元2与天线哑元3相连，用于发射校准信号。天线哑元通过硬件加工保证其幅相响应的一致性：Grx0＝Grx33，Gtx0＝Gtx33，其中，Grx0为天线哑元1的接收通道对应的幅相响应，Grx33为天线哑元4的接收通道对应的幅相响应，Gtx0为天线哑元2的发射通道对应的幅相响应，Gtx33为天线哑元3的发射通道对应的幅相响应。第一目标天线为编号是奇数的天线，即天线1、天线3、……、天线29、天线31，第二目标天线为编号是偶数的天线，即天线2、天线4、……、天线30、天线32。首先，控制第一目标天线、天线哑元2、天线哑元3发射校准信号，第二目标天线、天线哑元1、天线哑元4接收校准信号，通过预设算法计算可得：Ctx31＝Gtx33/Gtx31，Ctx29＝Gtx31/Gtx29，……，Ctx1＝Gtx3/Gtx1，其中，Ctxn为奇数天线发射通道的校准补偿值，Gtxn为奇数天线发射通道对应的幅相响应，这里的n为1、3、5、……、31，可见，一个奇数天线发射通道的校准补偿值为与它相邻奇数天线发射通道对应的幅相响应与该奇数天线自身发射通道对应的幅相响应的比值。将求得的奇数天线发射通道的校准补偿值分别对各自的发射通道进行补偿后，使得各奇数发射通道的幅相响应一致。此外，对于偶数天线接收通道有：Crx32＝Grx33/Grx32，Crx30＝Grx32/Grx30，……，Crx2＝Grx4/Grx2，其中，Crxn为偶数天线接收通道的校准补偿值，Grxn为偶数 天线接收通道对应的幅相响应，这里的n为2、4、6、……、32，可见，一个偶数天线接收通道的校准补偿值为与它相邻偶数天线接收通道对应的幅相响应与该偶数天线自身接收通道对应的幅相响应的比值。将求得的偶数天线接收通道的校准补偿值分别对各自的接收通道进行补偿后，使得各偶数天线接收通道的幅相响应一致。
进一步地，请参阅图4，图4是本发明实施例公开的另一种天线阵列的结构示意图。如图4所示，控制第二目标天线、天线哑元2、天线哑元3发射校准信号，第一目标天线、天线哑元1、天线哑元4接收校准信号，通过预设算法计算可得：Ctx2＝Gtx0/Gtx2，Ctx4＝Gtx2/Gtx4，……，Ctx32＝Gtx30/Gtx32，其中，Ctxn为偶数天线发射通道的校准补偿值，Gtxn为偶数天线发射通道对应的幅相响应，这里的n为2、4、6、……、32，可见，一个偶数天线发射通道的校准补偿值为与它相邻偶数天线发射通道对应的幅相响应与该偶数天线自身发射通道对应的幅相响应的比值。将求得的偶数天线发射通道的校准补偿值分别对各自的发射通道进行补偿后，使得各偶数天线发射通道的幅相响应一致。此外，对于奇数天线接收通道有：Crx1＝Grx0/Grx1，Crx3＝Grx1/Grx3，……，Crx31＝Grx29/Grx31，其中，Crxn为奇数天线接收通道的校准补偿值，Grxn为奇数天线接收通道对应的幅相响应，这里的n为1、3、5、……、31，可见，一个奇数天线接收通道的校准补偿值为与它相邻奇数天线接收通道对应的幅相响应与该奇数天线自身接收通道对应的幅相响应的比值。将求得的奇数天线接收通道的校准补偿值分别对各自的接收通道进行补偿后，使得各奇数天线接收通道的幅相响应一致。
由于天线哑元硬件加工时保证了Grx0＝Grx33和Gtx0＝Gtx33，可以使得奇数天线发射通道的幅相响应与偶数天线发射通道的幅相响应也一致，以及奇数天线接收通道的幅相响应与偶数天线接收通道的幅相响应也一致，即保证了天线阵列中所有发射通道的幅相响应一致以及所有接收通道的幅相响应一致。从而实现了天线的一致性校准。
具体地，下面将进一步描述各天线的校准补偿值的计算过程，以天线1对应的发射通道的校准补偿值为例进行说明。请参阅图5，图5是本发明实施例公开的一种天线间信号传输的过程示意图。如图5所示，天线1和天线3发射校准 信号，天线2和天线4接收校准信号，假设天线1发射的校准信号为Stx1，天线3发射的校准信号为Stx3，天线2接收到天线1的校准信号为Srx21，接收到天线3的校准信号为Srx23，可以有式一：Srx21/Stx1＝Gtx1*H21*Grx2，式二：Srx23/Stx3＝Gtx3*H23*Grx2，其中，H21为天线1与天线2间的无线信道幅相响应，H23为天线2与天线3间的无线信道幅相响应，由于天线阵列中相邻天线间的耦合系数差异较小，近似相同，则H21可以近似等于H23。将式二比上式一，可以得到(Srx23/Stx3)/(Srx21/Stx1)＝Gtx3/Gtx1，从而可知Ctx1＝Gtx3/Gtx1＝(Srx23/Stx3)/(Srx21/Stx1)，即天线1对应的发射通道的校准补偿值为(Srx23/Stx3)/(Srx21/Stx1)。按照上述计算方法，依次可以求得各天线的校准补偿值。
作为一种可选的实施方式，第一目标天线可以为天线阵列中编号为偶数的天线，第二目标天线可以为天线阵列中编号为奇数的天线。其具体的实施过程与上述过程相似，可以参考上述内容，在此不再赘述。
本发明实施例中，实施图1所描述的方法，通过在天线阵列的两端分别增设天线哑元，保证了相邻天线耦合系数的特性，避免因为边缘阵列相邻天线耦合特性不一致而导致的校准误差；此外，相连的天线哑元可以通过硬件加工保证幅相响应的一致性，给奇数和偶数通道的幅相响应对齐提供了可能性，从而实现了天线阵列的一致性校准，且在保证了一致性校准的基础上也满足互易性校准。
请参阅图6，图6是本发明实施例公开的另一种天线阵列的校准方法的流程示意图。其中，该天线阵列的校准方法可以应用于MassiveMIMO无线通信系统或雷达通信系统中，以实现对天线阵列的一致性校准。该天线阵列可以由第一目标天线和第二目标天线组成，在第一目标天线中的第一天线和第二目标天线中的第二天线之间增设一个接收耦合器件，在第一目标天线中的第三天线和第二目标天线中的第四天线之间增设一个发射耦合器件，接收耦合器件可以用于耦合校准信号并接收，发射耦合器件可以用于发射校准信号并耦合出去，天线阵列中相邻天线间的耦合系数的差异值小于预设值。如图6所示，该天线阵列的校准方法可以包括以下步骤：
601、控制第一天线和第二天线分别发射校准信号，利用接收耦合器件接 收校准信号。
602、根据接收耦合器件接收到的校准信号、第一天线发射的校准信号以及第二天线发射的校准信号，分别确定第一天线对应的发射通道的校准补偿值和第二天线对应的发射通道的校准补偿值，并分别对第一天线对应的发射通道和第二天线对应的发射通道进行校准处理，以使第一天线对应的发射通道的幅相响应与第二天线对应的发射通道的幅相响应一致。
本发明实施例中，天线阵列的校准装置可以控制第一目标天线中的第一天线和第二目标天线中的第二天线对应的发射通道开启，以发射校准信号，并利用连接于第一天线和第二天线的接收耦合器件将第一天线和第二天线发射的校准信号耦合下来并接收。可以根据接收耦合器件接收到的校准信号、第一天线发射的校准信号以及第二天线发射的校准信号来计算出第一天线发射通道的校准补偿值和第二天线发射通道的校准补偿值；利用第一天线发射通道的校准补偿值对第一天线的发射通道进行补偿，以及利用第二天线发射通道的校准补偿值对第二天线的发射通道进行补偿后，可以使得第一天线对应的发射通道的幅相响应与第二天线对应的发射通道的幅相响应一致。
本发明实施例中，天线阵列中相邻天线间的耦合系数的差异值小于预设值，该预设值很小，可以近似为0，从而使得相邻天线间的耦合系数近似相同。
603、利用发射耦合器件发射校准信号，控制第三天线和第四天线分别接收校准信号。
604、根据发射耦合器件发射的校准信号、第三天线接收到的校准信号以及第四天线接收到的校准信号，分别确定第三天线对应的接收通道的校准补偿值和第四天线对应的接收通道的校准补偿值，并分别对第三天线对应的接收通道和第四天线对应的接收通道进行校准处理，以使得第三天线对应的接收通道的幅相响应与第四天线对应的接收通道的幅相响应一致。
本发明实施例中，天线阵列的校准装置可以利用连接于第一目标天线中的第三天线和第二目标天线中的第四天线之间的发射耦合器件发射校准信号并将其耦合至第三天线和第四天线的接收通道上，并控制第三天线和第四天线对应的接收通道开启，以接收校准信号。可以根据发射耦合器件发射的校准信号、第三天线接收到的校准信号以及第四天线接收到的校准信号来计算出第三天 线接收通道的校准补偿值和第四天线接收通道的校准补偿值；利用第三天线接收通道的校准补偿值对第三天线的接收通道进行补偿，以及利用第四天线接收通道的校准补偿值对第四天线的接收通道进行补偿后，可以使得第三天线对应的接收通道的幅相响应与第四天线对应的接收通道的幅相响应一致。
可以理解的是，步骤601～602可以先于步骤603～604执行，也可以后于步骤603～604执行，还可以与步骤603～604执行交叉或同步执行，本发明实施例不作限定。
605、当第一目标天线发射校准信号，第二目标天线接收校准信号时，根据第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应的差异值，分别确定第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对第一目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，根据第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应的差异值，分别确定第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对第二目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理。
本发明实施例中，天线阵列的校准装置可以控制第一目标天线中各天线的发射通道开启，并发射校准信号，以及控制第二目标天线中各天线对应的接收通道开启，并接收校准信号。可以根据第一目标天线中各天线发射通道的幅相响应的差异值来确定第一目标天线中各天线发射通道的校准补偿值，以及根据第二目标天线中各天线接收通道的幅相响应的差异值来确定第二目标天线中各天线接收通道的校准补偿值；并利用第一目标天线中各天线发射通道的校准补偿值分别对各自对应的发射通道进行补偿，以使得第一目标天线中各天线发射通道的幅相响应一致，以及利用第二目标天线中各天线接收通道的校准补偿值分别对各自对应的接收通道进行补偿，以使得第二目标天线中各天线接收通道的幅相响应一致。
本发明实施例中，第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应的差异值可以是第一目标天线中相邻天线间发射通道的幅相响应的比值。其中，第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值可以是根据第一目标天线中相邻天线间发射通道的幅相响应的比值求得的。第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应的差异值可以是第二目标天线中相邻天线间接收通道的幅相响应的比值。其中，第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿 值可以是根据第二目标天线中的相邻天线间的接收通道的幅相响应的比值求得的。
606、当第二目标天线发射校准信号，第一目标天线接收校准信号时，根据第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应的差异值，分别确定第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对第二目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，根据第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应的差异值，分别确定第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对第一目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理。
本发明实施例中，天线阵列的校准装置可以控制第二目标天线中各天线的发射通道开启，并发射校准信号，以及控制第一目标天线中的各天线的接收通道开启，并接收校准信号。可以根据第二目标天线中各天线发射通道的幅相响应的差异值来确定第二目标天线中各天线发射通道的校准补偿值，以及根据第一目标天线中的各天线的接收通道的幅相响应的差异值来确定第一目标天线中的各天线的接收通道的校准补偿值；并利用第二目标天线中各天线发射通道的校准补偿值对各自对应的发射通道进行补偿，以使得第二目标天线中各天线发射通道的幅相响应一致，以及利用第一目标天线中的各天线的接收通道的校准补偿值对各自对应的接收通道进行补偿，以使得第一目标天线中的各天线的接收通道的幅相响应一致。
本发明实施例中，第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应的差异值可以是第二目标天线中相邻天线间发射通道的幅相响应的比值。其中，第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值可以是根据第二目标天线中的相邻天线间的发射通道的幅相响应的比值求得的。第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应的差异值可以是第一目标天线中相邻天线间接收通道的幅相响应的比值。其中，第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值可以是根据第一目标天线中的相邻天线间的接收通道的幅相响应的比值求得的。
本发明实施例中，可以先控制第一目标天线发射校准信号，第二目标天线接收校准信号，也可以是先控制第二目标天线发射校准信号，第一目标天线接收校准信号，本发明实施例不作限定。
作为一种可选的实施方式，天线阵列中的天线发射的校准信号可以为OFDM信号，且天线阵列中的各天线对应的子载波以传输梳Comb为M的方式进行频分，其中，M可以大于等于天线阵列中包含的天线的个数。
其中，使用OFDM信号作为校准信号源，可以方便进行宽带信号的校准，在频域进行补偿。M大于等于天线阵列中包含的天线的个数，可以避免天线阵列中各天线之间的干扰。优选的，M可以为天线阵列中包含的天线的个数，从而可以避免资源的浪费。
作为一种可选的实施方式，第一目标天线可以为天线阵列中编号为奇数的天线，第二目标天线可以为天线阵列中编号为偶数的天线。
作为一种可选的实施方式，第一目标天线可以为天线阵列中编号为偶数的天线，第二目标天线可以为天线阵列中编号为奇数的天线。
下面以32根天线组成的天线阵列为例进行详细说明，请参阅图7，图7是本发明实施例公开的又一种天线阵列的结构示意图。如图7所示，天线阵列由32根天线(如天线1、天线2、……、天线32)组成，假设第一目标天线为编号为奇数的天线，即天线1、天线3、……、天线31，第二目标天线为编号为偶数的天线，即天线2、天线4、……、天线32，且在天线1(即第一天线)和天线2(即第二天线)之间增设了一个接收耦合器件，用于耦合校准信号并接收，在天线31(即第三天线)和天线32(即第四天线)之间增设一个发射耦合器件，用于发射校准信号并耦合出去。当天线1发射的校准信号为Stx1，天线2发射的校准信号为Stx2，接收耦合器件接收到天线1的校准信号为Srx01，接收到天线2的校准信号的Srx02，因此，可以有式一：Srx01/Stx1＝Gtx1*H01*Grx0，式二：Srx02/Stx2＝Gtx2*H02*Grx0，其中，Gtx1、Gtx2分别为天线1、天线2发射通道的幅相响应，H01为天线1与接收耦合器件间通信信道的幅相响应，H02为天线2与接收耦合器件间通信信道的幅相响应，由于接收耦合器件的H01和H02可以通过出厂测量做表获取，即可以是已知的，Grx0为接收耦合器件的接收通道的幅相响应。式一和式二相比后，可以计算出天线1和天线2发射通道的幅相响应的差异值为Gtx1/Gtx2＝(Srx01/Stx1)/(Srx02/Stx2)*H02/H01，则可以得出天线1发射通道的校准补偿值为1，天线2发射通道的校准补偿值为Gtx1/Gtx2。按照各自对应的校准补偿值分别对天线1的发射通道和天线2的发射通道进行补 偿，使得天线1发射通道的幅相响应与天线2发射通道的幅相响应一致。同理，按照上述计算过程，可以得出天线31接收通道的幅相响应与天线32接收通道的幅相响应一致。
此外，计算第一目标天线中各天线发射通道的校准补偿值、各天线接收通道的校准补偿值以及第二目标天线中各天线接收通道的校准补偿值、各天线发射通道的校准补偿值，可以参考前一实施例中的计算过程，这里将不再赘述。利用计算出的第一目标天线中各天线发射通道的校准补偿值分别对各自对应的发射通道进行补偿后，可以使得第一目标天线中各天线发射通道的幅相响应一致；利用计算出的第二目标天线中各天线接收通道的校准补偿值分别对各自对应的接收通道进行补偿后，可以使得第二目标天线中各天线接收通道的幅相响应一致；利用计算出的第一目标天线中各天线接收通道的校准补偿值分别对各自对应的接收通道进行补偿后，可以使得第一目标天线中各天线接收通道的幅相响应一致；利用计算出的第二目标天线中各天线发射通道的校准补偿值分别对各自对应的发射通道进行补偿后，可以使得第二目标天线中各天线发射通道的幅相响应一致。由于天线1发射通道的幅相响应与天线2发射通道的幅相响应一致，且天线1属于第一目标天线，天线2属于第二目标天线，所以第一目标天线中各天线发射通道的幅相响应与第二目标天线中各天线发射通道的幅相响应一致，即天线阵列包含的各天线对应的发射通道的幅相响应均一致；此外，天线31接收通道的幅相响应与天线32接收通道的幅相响应一致，且天线31属于第一目标天线，天线32属于第二目标天线，所以第一目标天线中各天线接收通道的幅相响应与第二目标天线中各天线接收通道的幅相响应一致，即天线阵列包含的各天线对应的接收通道的幅相响应均一致。基于此，可以实现天线阵列的一致性校准。
本发明实施例中，实施图6所描述的方法，通过在天线阵列中增设射频耦合器件，保证了相邻天线耦合系数的特性，从而能够实现利用天线空口耦合特性的天线阵列的一致性校准，且在保证了一致性校准的基础上也满足互易性校准。
请参阅图8，图8是本发明实施例公开的一种天线阵列的校准装置的结构示 意图，可以用于执行本发明实施例公开的天线阵列的校准方法。如图8所示，该天线阵列的校准装置可以包括：
第一校准单元801，用于当天线阵列的第一目标天线发射校准信号，天线阵列的第二目标天线接收校准信号时，根据第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及第三天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对第一目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理，以使得第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应一致。
本发明实施例中，该天线阵列的校准装置校准的天线阵列可以由第一目标天线和第二目标天线组成，在天线阵列的一端增设第一天线哑元和第二天线哑元，且在天线阵列的另一端增设第三天线哑元和第四天线哑元，其中，第一天线哑元和第四天线哑元用于接收校准信号，第二天线哑元和第三天线哑元用于发射校准信号，第一天线哑元的幅相响应与第四天线哑元的幅相响应相同，第二天线哑元的幅相响应与第三天线哑元的幅相响应相同，且天线阵列中相邻天线间的耦合系数的差异值小于预设值，其中，预设值很小，可以近似为0，从而使得相邻天线间的耦合系数近似相同，通过在天线阵列两端增设天线哑元，能够进一步减小相邻天线间耦合系数的差异值。
本发明实施例中，第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及第三天线哑元的幅相响应的差异值可以是第一目标天线中相邻天线间发射通道的幅相响应的比值以及第三天线哑元的幅相响应与第一目标天线中与第一天线哑元相邻的天线对应的发射通道的幅相响应的比值。其中，第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值可以是根据上述比值求得的。
第二校准单元802，用于根据第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及第四天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对第二目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理，以使得第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应一致。
本发明实施例中，第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及第四天线哑元的幅相响应的差异值可以是第二目标天线中相邻天线间接收通道的幅相响应的比值以及第四天线哑元的幅相响应与第二目标天线中与第四 天线哑元相邻的天线对应的接收通道的幅相响应的比值。其中，第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值可以是根据上述比值求得的。
第三校准单元803，用于当第二目标天线发射校准信号，第一目标天线接收校准信号时，根据第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及第二天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对第二目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理，以使得第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应一致。
本发明实施例中，第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及第二天线哑元的幅相响应的差异值可以是第二目标天线中相邻天线间发射通道的幅相响应的比值以及第二天线哑元的幅相响应与第二目标天线中与第二天线哑元相邻的天线对应的发射通道的幅相响应的比值。其中，第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值可以是根据上述比值求得的。
第四校准单元804，用于根据第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及第一天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对第一目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理，以使得第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应一致。
本发明实施例中，第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及第一天线哑元的幅相响应的差异值可以是第一目标天线中相邻天线间接收通道的幅相响应的比值以及第一天线哑元的幅相响应与第一目标天线中与第一天线哑元相邻的天线对应的接收通道的幅相响应的比值。其中，第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值可以是根据上述比值求得的。
本发明实施例中，保证了第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应一致，以及第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应一致，且由于第二天线哑元的幅相响应与第三天线的幅相响应相同，从而可以得出第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应与第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应也一致，即天线阵列包含的各天线对应的发射通道的幅相响应均一致，以实现对各天线发射通道的校准。
本发明实施例中，保证了第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应一致，以及第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应一致，且由于 第一天线哑元的幅相响应与第四天线的幅相响应相同，从而可以得出第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应与第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应也一致，即天线阵列包含的各天线对应的接收通道的幅相响应均一致，以实现对各天线接收通道的校准。
作为一种可选的实施方式，天线阵列中的天线发射的校准信号可以为OFDM信号，且天线阵列中的各天线对应的子载波以传输梳Comb为N的方式进行频分，其中，N可以大于等于天线阵列中包含的天线的个数。
作为一种可选的实施方式，第一目标天线可以为天线阵列中编号为奇数的天线，第二目标天线可以为天线阵列中编号为偶数的天线。
作为一种可选的实施方式，第一目标天线可以为天线阵列中编号为偶数的天线，第二目标天线可以为天线阵列中编号为奇数的天线。
本发明实施例中，实施图8所示的天线阵列的校准装置，通过在天线阵列的两端分别增设天线哑元，保证了相邻天线耦合系数的特性，避免因为边缘阵列相邻天线耦合特性不一致而导致的校准误差；此外，相连的天线哑元可以通过硬件加工保证幅相响应的一致性，给奇数和偶数通道的幅相响应对齐提供了可能性，从而实现了天线阵列的一致性校准，且在保证了一致性校准的基础上也满足互易性校准。
请参阅图9，图9是本发明实施例公开的另一种天线阵列的校准装置的结构示意图，可以用于执行本发明实施例公开的天线阵列的校准方法。如图9所示，该天线阵列的校准装置可以包括：至少一个处理器901，至少一个收发信机902，天线阵列903，存储器904等组件。本领域技术人员可以理解，图9中示出的天线阵列的校准装置的结构并不构成对本发明实施例的限定，它既可以是总线形结构，也可以是星型结构，还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中：
本发明实施例中，处理器901为天线阵列的校准装置的控制中心，通过运行或执行存储在存储器904内的程序和/或模块，以及调用存储在存储器904内的数据，以执行天线阵列的校准装置的各种功能和处理数据。处理器901可以由集成电路(Integrated Circuit，简称IC)组成，例如可以由单颗封装的IC所组 成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。举例来说，处理器901可以为包括应用处理器、基带处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、图像处理器(Graphic Processing Unit，简称GPU)等在内的SOC芯片，也可以是只用于基带信号处理的基带处理器或者特定用途ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)等。
本发明实施例中，收发信机902可以用于接收空口信号和发射射频信号。
本发明实施例中，天线阵列903由第一目标天线和第二目标天线组成，且在天线阵列的一端增设了第一天线哑元和第二天线哑元(图9中未示出)，在天线阵列903的另一端增设了第三天线哑元和第四天线哑元(图9中未示出)。其中，第一天线哑元和第四天线哑元用于接收校准信号，第二天线哑元和第三天线哑元用于发射校准信号，第一天线哑元的幅相响应与第四天线哑元的幅相响应相同，第二天线哑元的幅相响应与第三天线哑元的幅相响应相同，天线阵列903中相邻天线间的耦合系数的差异值小于预设值。
本发明实施例中，存储器904可以是高速RAM存储器，也可以是非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器904可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器901的存储装置。如图9所示，存储器904中可以包括通信协议、应用程序和数据等，本发明实施例不作限定。
在图9所示的天线阵列的校准装置中，处理器901可以用于调用存储器904中存储的应用程序以执行以下操作：
当控制收发信机902利用天线阵列903中的第一目标天线发射校准信号，且利用天线阵列903中的第二目标天线接收校准信号时，根据第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及第三天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对第一目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，
根据第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及第四天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对第二目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理；
当控制收发信机902利用天线阵列903中的第二目标天线发射校准信号，且 利用天线阵列903中的第一目标天线接收校准信号时，根据第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及第二天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对第二目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，
根据第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及第一天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对第一目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理。
作为一种可选的实施方式，天线阵列903中的天线发射的校准信号为正交频分复用OFDM信号，天线阵列903中的各天线对应的子载波以传输梳Comb为N的方式进行频分，其中，N大于等于天线阵列903中包含的天线的个数。
作为一种可选的实施方式，第一目标天线为天线阵列903中编号为奇数的天线，第二目标天线为天线阵列903中编号为偶数的天线。
作为一种可选的实施方式，第一目标天线为天线阵列903中编号为偶数的天线，第二目标天线为天线阵列903中编号为奇数的天线。
具体地，本发明实施例中介绍的天线阵列的校准装置可以实施本发明结合图1介绍的天线阵列的校准方法实施例中的部分或全部流程。
本发明实施例中，实施图9所示的天线阵列的校准装置，通过在天线阵列的两端分别增设天线哑元，保证了相邻天线耦合系数的特性，避免因为边缘阵列相邻天线耦合特性不一致而导致的校准误差；此外，相连的天线哑元可以通过硬件加工保证幅相响应的一致性，给奇数和偶数通道的幅相响应对齐提供了可能性，从而实现了天线阵列的一致性校准，且在保证了一致性校准的基础上也满足互易性校准。
请参阅图10，图10是本发明实施例公开的另一种天线阵列的校准装置的结构示意图，可以用于执行本发明实施例公开的天线阵列的校准方法。如图10所示，该天线阵列的校准装置可以包括：
第一控制单元1001，用于控制第一天线和第二天线分别发射校准信号，利用接收耦合器件接收校准信号。
第一校准单元1002，用于根据接收耦合器件接收到的校准信号、第一天线 发射的校准信号以及第二天线发射的校准信号，分别确定第一天线对应的发射通道的校准补偿值和第二天线对应的发射通道的校准补偿值，并分别对第一天线对应的发射通道和第二天线对应的发射通道进行校准处理，以使第一天线对应的发射通道的幅相响应与第二天线对应的发射通道的幅相响应一致。
第二控制单元1003，用于利用发射耦合器件发射校准信号，控制第三天线和第四天线分别接收校准信号。
第二校准单元1004，用于根据发射耦合器件发射的校准信号、第三天线接收到的校准信号以及第四天线接收到的校准信号，分别确定第三天线对应的接收通道的校准补偿值和第四天线对应的接收通道的校准补偿值，并分别对第三天线对应的接收通道和第四天线对应的接收通道进行校准处理，以使得第三天线对应的接收通道的幅相响应与第四天线对应的接收通道的幅相响应一致。
本发明实施例中，该天线阵列的校准装置校准的天线阵列可以由第一目标天线和第二目标天线组成，且在第一目标天线中的第一天线和第二目标天线中的第二天线之间增设一个接收耦合器件，在第一目标天线中的第三天线和第二目标天线中的第四天线之间增设一个发射耦合器件，接收耦合器件可以用于将第一天线和第二天线发射的校准信号耦合下来并接收，发射耦合器件可以用于发射校准信号并将其耦合至第三天线和第四天线的接收通道上，天线阵列中相邻天线间的耦合系数的差异值小于预设值，其中，该预设值很小，可以近似为0，从而使得相邻天线间的耦合系数近似相同。
第三校准单元1005，用于当第一目标天线发射校准信号，第二目标天线接收校准信号时，根据第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应的差异值，分别确定第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对第一目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，根据第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应的差异值，分别确定第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对第二目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理。
第四校准单元1006，用于当第二目标天线发射校准信号，第一目标天线接收校准信号时，根据第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应的差异值，分别确定第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对第二 目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，根据第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应的差异值，分别确定第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对第一目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理。
本发明实施例中，第三校准单元1005利用第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值分别对各自对应的发射通道进程校准处理后，可以使得第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应一致；以及利用第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值分别对各自对应的接收通道进行校准处理后，可以使得第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应一致。
本发明实施例中，第四校准单元1006利用第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值分别对各自对应的发射通道进行校准处理后，可以使得第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应一致；以及利用第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值分别对各自对应的接收通道进行校准处理后，可以使得第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应一致。
本发明实施例中，由于第一校准单元1002使得第一天线对应的发射通道的幅相响应与第二天线对应的发射通道的幅相响应一致，第一天线属于第一目标天线，第二天线属于第二目标天线，所以第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应与第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应一致，即天线阵列中所有天线的发射通道的幅相响应一致。且第二校准单元1004使得第三天线对应的接收通道的幅相响应与第四天线对应的接收通道的幅相响应一致，第三天线属于第一目标天线，第四天线属于第二目标天线，所以第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应与第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应一致。基于此，可以实现天线阵列的一致性校准。
作为一种可选的实施方式，天线阵列中的天线发射的校准信号可以为OFDM信号，且天线阵列中的各天线对应的子载波以传输梳Comb为M的方式进行频分，其中，M可以大于等于天线阵列中包含的天线的个数。
作为一种可选的实施方式，第一目标天线可以为天线阵列中编号为奇数的天线，第二目标天线可以为天线阵列中编号为偶数的天线。
作为一种可选的实施方式，第一目标天线可以为天线阵列中编号为偶数的 天线，第二目标天线可以为天线阵列中编号为奇数的天线。
本发明实施例中，实施图10所示的天线阵列的校准装置，通过在天线阵列中增设射频耦合器件，保证了相邻天线耦合系数的特性，从而能够实现利用天线空口耦合特性的天线阵列的一致性校准，且在保证了一致性校准的基础上也满足互易性校准。
请参阅图11，图11是本发明实施例公开的又一种天线阵列的校准装置的结构示意图，可以用于执行本发明实施例公开的天线阵列的校准方法。如图11所示，该天线阵列的校准装置可以包括：至少一个处理器1101，至少一个收发信机1102，天线阵列1103，存储器1104等组件。本领域技术人员可以理解，图11中示出的天线阵列的校准装置的结构并不构成对本发明实施例的限定，它既可以是总线形结构，也可以是星型结构，还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中：
本发明实施例中，处理器1101为天线阵列的校准装置的控制中心，通过运行或执行存储在存储器1104内的程序和/或模块，以及调用存储在存储器1104内的数据，以执行天线阵列的校准装置的各种功能和处理数据。处理器1101可以由集成电路IC组成，例如可以由单颗封装的IC所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。举例来说，处理器1101可以为包括应用处理器、基带处理器、数字信号处理器DSP、图像处理器GPU等在内的SOC芯片，也可以是只用于基带信号处理的基带处理器或者特定用途ASIC等。
本发明实施例中，收发信机1102可以用于接收空口信号和发射射频信号。
本发明实施例中，天线阵列1103由第一目标天线和第二目标天线组成，且在第一目标天线中的第一天线和第二目标天线中的第二天线之间增设一个接收耦合器件(图11中未示出)，在第一目标天线中的第三天线和第二目标天线中的第四天线之间增设一个发射耦合器件(图11中未示出)。其中，接收耦合器件可以用于耦合校准信号并接收，发射耦合器件可以用于发射校准信号并耦合出去，天线阵列1103中相邻天线间的耦合系数的差异值小于预设值。
本发明实施例中，存储器1104可以是高速RAM存储器，也可以是非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器1104可选 的还可以是至少一个位于远离前述处理器1101的存储装置。如图11所示，存储器1104中可以包括通信协议、应用程序和数据等，本发明实施例不作限定。
在图11所示的天线阵列的校准装置中，处理器1101可以用于调用存储器1104中存储的应用程序以执行以下操作：
控制收发信机1102利用天线阵列1103中的第一天线和第二天线分别发射校准信号，利用接收耦合器件接收校准信号；
根据接收耦合器件接收到的校准信号、第一天线发射的校准信号以及第二天线发射的校准信号，分别确定第一天线对应的发射通道的校准补偿值和第二天线对应的发射通道的校准补偿值，并分别对第一天线对应的发射通道和第二天线对应的发射通道进行校准处理，以使第一天线对应的发射通道的幅相响应与第二天线对应的发射通道的幅相响应一致；
利用发射耦合器件发射校准信号，控制收发信机1102利用天线阵列1103中的第三天线和第四天线分别接收校准信号；
根据发射耦合器件发射的校准信号、第三天线接收到的校准信号以及第四天线接收到的校准信号，分别确定第三天线对应的接收通道的校准补偿值和第四天线对应的接收通道的校准补偿值，并分别对第三天线对应的接收通道和第四天线对应的接收通道进行校准处理，以使得第三天线对应的接收通道的幅相响应与第四天线对应的接收通道的幅相响应一致；
当控制收发信机1102利用天线阵列1103中的第一目标天线发射校准信号，以及利用天线阵列1103中的第二目标天线接收校准信号时，根据第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应的差异值，分别确定第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对第一目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，
根据第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应的差异值，分别确定第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对第二目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理；
当控制收发信机1102利用天线阵列1103中的第二目标天线发射校准信号，以及利用天线阵列1103中的第一目标天线接收校准信号时，根据第二目标天线 中各天线对应的发射通道的幅相响应的差异值，分别确定第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对第二目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，
根据第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应的差异值，分别确定第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对第一目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理。
作为一种可选的实施方式，天线阵列1103中的天线发射的校准信号为正交频分复用OFDM信号，天线阵列1103中的各天线对应的子载波以传输梳Comb为M的方式进行频分，其中，M大于等于天线阵列1103中包含的天线的个数。
作为一种可选的实施方式，第一目标天线为天线阵列1103中编号为奇数的天线，第二目标天线为天线阵列1103中编号为偶数的天线。
作为一种可选的实施方式，第一目标天线为天线阵列1103中编号为偶数的天线，第二目标天线为天线阵列1103中编号为奇数的天线。
具体地，本发明实施例中介绍的天线阵列的校准装置可以实施本发明结合图6介绍的天线阵列的校准方法实施例中的部分或全部流程。
本发明实施例中，实施图11所示的天线阵列的校准装置，通过在天线阵列中增设射频耦合器件，保证了相邻天线耦合系数的特性，从而能够实现利用天线空口耦合特性的天线阵列的一致性校准，且在保证了一致性校准的基础上也满足互易性校准。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本发明实施例的方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本发明实施例的装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
以上对本发明实施例所提供的天线阵列的校准方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (16)

  1. 一种天线阵列的校准方法，其特征在于，天线阵列由第一目标天线和第二目标天线组成，在所述天线阵列的一端增设第一天线哑元和第二天线哑元，且在所述天线阵列的另一端增设第三天线哑元和第四天线哑元，其中，所述第一天线哑元和所述第四天线哑元用于接收校准信号，所述第二天线哑元和所述第三天线哑元用于发射校准信号，所述第一天线哑元的幅相响应与所述第四天线哑元的幅相响应相同，所述第二天线哑元的幅相响应与所述第三天线哑元的幅相响应相同，所述天线阵列中相邻天线间的耦合系数的差异值小于预设值，所述方法包括：
    当所述第一目标天线发射校准信号，所述第二目标天线接收校准信号时，根据所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及所述第三天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对所述第一目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，
    根据所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及所述第四天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对所述第二目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理；
    当所述第二目标天线发射校准信号，所述第一目标天线接收校准信号时，根据所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及所述第二天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对所述第二目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，
    根据所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及所述第一天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对所述第一目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述天线阵列中的天线发射 的校准信号为正交频分复用OFDM信号，所述天线阵列中的各天线对应的子载波以传输梳Comb为N的方式进行频分，其中，N大于等于所述天线阵列中包含的天线的个数。
  3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一目标天线为所述天线阵列中编号为奇数的天线，所述第二目标天线为所述天线阵列中编号为偶数的天线。
  4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一目标天线为所述天线阵列中编号为偶数的天线，所述第二目标天线为所述天线阵列中编号为奇数的天线。
  5. 一种天线阵列的校准方法，其特征在于，天线阵列由第一目标天线和第二目标天线组成，在所述第一目标天线中的第一天线和所述第二目标天线中的第二天线之间增设一个接收耦合器件，在所述第一目标天线中的第三天线和所述第二目标天线中的第四天线之间增设一个发射耦合器件，所述接收耦合器件用于耦合校准信号并接收，所述发射耦合器件用于发射校准信号并耦合出去，所述天线阵列中相邻天线间的耦合系数的差异值小于预设值，所述方法包括：
    控制所述第一天线和所述第二天线分别发射校准信号，利用所述接收耦合器件接收校准信号；
    根据所述接收耦合器件接收到的校准信号、所述第一天线发射的校准信号以及所述第二天线发射的校准信号，分别确定所述第一天线对应的发射通道的校准补偿值和所述第二天线对应的发射通道的校准补偿值，并分别对所述第一天线对应的发射通道和所述第二天线对应的发射通道进行校准处理，以使所述第一天线对应的发射通道的幅相响应与所述第二天线对应的发射通道的幅相响应一致；
    利用所述发射耦合器件发射校准信号，控制所述第三天线和所述第四天线分别接收校准信号；
    根据所述发射耦合器件发射的校准信号、所述第三天线接收到的校准信号 以及所述第四天线接收到的校准信号，分别确定所述第三天线对应的接收通道的校准补偿值和所述第四天线对应的接收通道的校准补偿值，并分别对所述第三天线对应的接收通道和所述第四天线对应的接收通道进行校准处理，以使得所述第三天线对应的接收通道的幅相响应与所述第四天线对应的接收通道的幅相响应一致；
    当所述第一目标天线发射校准信号，所述第二目标天线接收校准信号时，根据所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应的差异值，分别确定所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对所述第一目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，
    根据所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应的差异值，分别确定所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对所述第二目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理；
    当所述第二目标天线发射校准信号，所述第一目标天线接收校准信号时，根据所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应的差异值，分别确定所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对所述第二目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，
    根据所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应的差异值，分别确定所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对所述第一目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理。
  6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述天线阵列中的天线发射的校准信号为正交频分复用OFDM信号，所述天线阵列中的各天线对应的子载波以传输梳Comb为M的方式进行频分，其中，M大于等于所述天线阵列中包含的天线的个数。
  7. 根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述第一目标天线为所述天线阵列中编号为奇数的天线，所述第二目标天线为所述天线阵列中编号为偶数的天线。
  8. 根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述第一目标天线为所述天线阵列中编号为偶数的天线，所述第二目标天线为所述天线阵列中编号为奇数的天线。
  9. 一种天线阵列的校准装置，其特征在于，包括：处理器、存储器、天线阵列、第一天线哑元、第二天线哑元、第三天线哑元和第四天线哑元；其中，所述天线阵列由第一目标天线和第二目标天线组成，所述第一天线哑元和所述第四天线哑元用于接收校准信号，所述第二天线哑元和所述第三天线哑元用于发射校准信号，所述第一天线哑元的幅相响应与所述第四天线哑元的幅相响应相同，所述第二天线哑元的幅相响应与所述第三天线哑元的幅相响应相同，所述天线阵列中相邻天线间的耦合系数的差异值小于预设值，所述存储器用于存储程序和数据，所述处理器用于调用所述存储器存储的程序，执行如下步骤：
    当所述第一目标天线发射校准信号，所述第二目标天线接收校准信号时，根据所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及所述第三天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对所述第一目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，
    根据所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及所述第四天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对所述第二目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理；
    当所述第二目标天线发射校准信号，所述第一目标天线接收校准信号时，根据所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应以及所述第二天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对所述第二目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，
    根据所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应以及所述第一天线哑元的幅相响应的差异值，分别确定所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对所述第一目标天线中各天线对应的接收通道进行 校准处理。
  10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述天线阵列中的天线发射的校准信号为正交频分复用OFDM信号，所述天线阵列中的各天线对应的子载波以传输梳Comb为N的方式进行频分，其中，N大于等于所述天线阵列中包含的天线的个数。
  11. 根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述第一目标天线为所述天线阵列中编号为奇数的天线，所述第二目标天线为所述天线阵列中编号为偶数的天线。
  12. 根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述第一目标天线为所述天线阵列中编号为偶数的天线，所述第二目标天线为所述天线阵列中编号为奇数的天线。
  13. 一种天线阵列的校准装置，其特征在于，包括：处理器、存储器、天线阵列、接收耦合器件和发射耦合器件；其中，所述天线阵列由第一目标天线和第二目标天线组成，所述接收耦合器件分别连接所述第一目标天线中的第一天线和所述第二目标天线中的第二天线，用于耦合校准信号并接收，所述发射耦合器件分别连接所述第一目标天线中的第三天线和所述第二目标天线中的第四天线，用于发射校准信号并耦合出去，所述天线阵列中相邻天线间的耦合系数的差异值小于预设值，所述存储器用于存储程序和数据，所述处理器用于调用所述存储器存储的程序，执行如下步骤：
    控制所述第一天线和所述第二天线分别发射校准信号，利用所述接收耦合器件接收校准信号；
    根据所述接收耦合器件接收到的校准信号、所述第一天线发射的校准信号以及所述第二天线发射的校准信号，分别确定所述第一天线对应的发射通道的校准补偿值和所述第二天线对应的发射通道的校准补偿值，并分别对所述第一天线对应的发射通道和所述第二天线对应的发射通道进行校准处理，以使所述 第一天线对应的发射通道的幅相响应与所述第二天线对应的发射通道的幅相响应一致；
    利用所述发射耦合器件发射校准信号，控制所述第三天线和所述第四天线分别接收校准信号；
    根据所述发射耦合器件发射的校准信号、所述第三天线接收到的校准信号以及所述第四天线接收到的校准信号，分别确定所述第三天线对应的接收通道的校准补偿值和所述第四天线对应的接收通道的校准补偿值，并分别对所述第三天线对应的接收通道和所述第四天线对应的接收通道进行校准处理，以使得所述第三天线对应的接收通道的幅相响应与所述第四天线对应的接收通道的幅相响应一致；
    当所述第一目标天线发射校准信号，所述第二目标天线接收校准信号时，根据所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应的差异值，分别确定所述第一目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对所述第一目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，
    根据所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应的差异值，分别确定所述第二目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对所述第二目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理；
    当所述第二目标天线发射校准信号，所述第一目标天线接收校准信号时，根据所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的幅相响应的差异值，分别确定所述第二目标天线中各天线对应的发射通道的校准补偿值，并对所述第二目标天线中各天线对应的发射通道进行校准处理；以及，
    根据所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的幅相响应的差异值，分别确定所述第一目标天线中各天线对应的接收通道的校准补偿值，并对所述第一目标天线中各天线对应的接收通道进行校准处理。
  14. 根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述天线阵列中的天线发射的校准信号为正交频分复用OFDM信号，所述天线阵列中的各天线对应的子载波以传输梳Comb为M的方式进行频分，其中，M大于等于所述天线阵列中包含的天线的个数。
  15. 根据权利要求13或14所述的装置，其特征在于，所述第一目标天线为所述天线阵列中编号为奇数的天线，所述第二目标天线为所述天线阵列中编号为偶数的天线。
  16. 根据权利要求13或14所述的装置，其特征在于，所述第一目标天线为所述天线阵列中编号为偶数的天线，所述第二目标天线为所述天线阵列中编号为奇数的天线。
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