CN110261687B - 大规模阵列天线测量系统、方法、装置和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种大规模阵列天线测量系统、方法、装置和存储介质。大规模阵列天线测量系统包括射频开关模块、矢量网络分析仪和处理设备。矢量网络分析仪的一个测试端口通过射频开关模块连接待测试大规模阵列天线的各射频端口，同时，另一个测试端口连接待测试大规模阵列天线的校准端口。射频开关模块可控制其中一个射频端口与矢量网络分析仪之间形成通路以进行测量；矢量网络分析仪分别测量各个射频端口，得到组合模块的S参数。处理设备处理组合模块的S参数和射频开关模块的S参数，得到待测试大规模阵列天线的S参数。基于此，该测量系统仅采用两端口矢量网络分析仪即可进行测试，能够有效降低大规模阵列天线的测试成本。

Description

大规模阵列天线测量系统、方法、装置和存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种大规模阵列天线测量系统、方法、装置和存储介质。

背景技术

大规模阵列天线是5G(5th-Generation，第五代移动通信技术)通信系统的主流天线类型之一，天线的端口数目多达64个，个别试验机型的天线端口已达128个。因此，天线测试面临全新挑战，主要体现在需测试端口多，设备校准及测试过程复杂、低效。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统的大规模天线测试技术需采用多端口矢量网络分析仪进行测试，测试成本高。

发明内容

基于此，有必要针对传统的大规模天线测试技术存在测试成本高的问题，提供一种大规模阵列天线测量系统、方法、装置和存储介质。

为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种大规模阵列天线测量系统，包括：

射频开关模块，用于与待测试大规模阵列天线配合形成组合模块；其中，射频开关模块包括接入端口和多个切换端口，各切换端口用于与待测试大规模阵列天线的各射频端口一一对应连接；射频开关模块用于控制接入端口与其中一个切换端口之间形成通路。

矢量网络分析仪，用于测量组合模块的S参数；矢量网络分析仪包含两个测试端口，其中一个测试端口连接接入端口，另一个测试端口用于连接待测试大规模阵列天线的校准端口。

处理设备，连接矢量网络分析仪，用于获取射频开关模块的S参数和组合模块的S参数，并处理组合模块的S参数和射频开关模块的S参数，得到待测试大规模阵列天线的S参数。

另一方面，本申请实施例还提供了一种大规模阵列天线测量方法，应用于大规模阵列天线测量系统，大规模阵列天线测量系统包括射频开关模块和矢量网络分析仪。射频开关模块用于与待测试大规模阵列天线配合形成组合模块，其中，射频开关模块包括接入端口和多个切换端口，各切换端口用于与待测试大规模阵列天线的各射频端口一一对应连接。矢量网络分析仪包含两个测试端口，其中一个测试端口连接接入端口，另一个测试端口用于连接待测试大规模阵列天线的校准端口。

该大规模阵列天线测量方法包括：

通过射频开关模块控制接入端口与其中一个切换端口之间形成通路，并获取矢量网络分析仪测量得到的组合模块的S参数。

处理组合模块的S参数，和获取到的射频开关模块的S参数，得到待测试大规模阵列天线的S参数。

在其中一个实施例中，提供了一种基于上述大规模阵列天线测量方法的装置，包括：

S参数测量模块，用于通过射频开关模块控制接入端口与其中一个切换端口之间形成通路，并获取矢量网络分析仪测量得到的组合模块的S参数。

S参数处理模块，用于处理组合模块的S参数，和获取到的射频开关模块的S参数，得到待测试大规模阵列天线的S参数。

在其中一个实施例中，提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述的大规模阵列天线测量方法。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

通过使用射频开关模块与待测试大规模阵列天线配合形成组合模块，进而可通过两端口矢量网络分析仪进行测量，获得组合模块的S参数和射频开关模块的S参数。处理组合模块的S参数和射频开关模块的S参数，可得到待测试大规模阵列天线的S参数。基于此，该测量系统仅采用两端口矢量网络分析仪即可进行测试，无需依赖四端口以上的矢量网络分析仪、多端口开关矩阵等，能够有效降低大规模阵列天线的测试成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为一个实施例中大规模阵列天线测量系统的第一示意性结构图；

图2为一个实施例中射频开关模块的第一示意性结构图；

图3为一个实施例中射频开关模块的第二示意性结构图；

图4为一个实施例中大规模阵列天线测量系统的第二示意性结构图；

图5为一个实施例中大规模阵列天线测量方法的流程示意图；

图6为一个实施例中大规模阵列天线测量系统的信号流向示意图；

图7为一个实施例中组合模块的结构示意图；

图8为一个实施例中大规模阵列天线测量装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“切换端口”、“测试端口”、“接入端口”、“动端”以及“固定端”等类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

大规模阵列天线具有多个射频端口，为提高测试效率，目前业内的解决方案有两类：一是使用多端口矢量网络分析仪；二是用多端口开关矩阵和矢量网络分析仪组成端口扩展型测试系统。解决方案二价格相对低廉，但通常需要端口数多于四个的矢量网络分析仪，以便和开关矩阵相互配合进行端口间的交叉测试。目前，四端口矢量网络分析仪仍属于中端射频仪表，价格较高。相比而言，普通的两端口矢量网络分析仪价格低、市场保有量较大。面对5G大规模阵列天线的多端口测试需求，本申请使用低成本的两端口矢量网络分析仪，再结合射频开关模块对阵列天线的射频端口状态进行切换，能够对阵列天线进行测试，降低测试成本以及系统的复杂性，具有显著的技术创新性和工程实用性。

在一个实施例中，提供一种大规模阵列天线测量系统，如图1所示，包括：

射频开关模块，用于与待测试大规模阵列天线配合形成组合模块，其中，射频开关模块包括接入端口和多个切换端口，各切换端口用于与待测试大规模阵列天线的各射频端口一一对应连接；射频开关模块用于控制接入端口与其中一个切换端口之间形成通路。

矢量网络分析仪，用于测量组合模块的S参数；矢量网络分析仪包含两个测试端口，其中一个测试端口连接接入端口，另一个测试端口用于连接待测试大规模阵列天线的校准端口。

处理设备，连接矢量网络分析仪，用于获取射频开关模块的S参数和组合模块的S参数，并处理组合模块的S参数和射频开关模块的S参数，得到待测试大规模阵列天线的S参数。

具体而言，大规模阵列天线测量系统包括射频开关模块、矢量网络分析仪和处理设备。矢量网络分析仪的一个测试端口通过射频开关模块连接待测试大规模阵列天线的各射频端口，同时，矢量网络分析仪的另一个测试端口连接待测试大规模阵列天线的校准端口。射频开关模块可通过改变自身的开关状态或选择器档位等，使其中一个射频端口与矢量网络分析仪之间形成通路；矢量网络分析仪可分别测试待测试大规模阵列天线的各个射频端口。

其中，射频开关模块包括一个接入端口和多个切换端口，用于控制接入端口与其中一个切换端口之间形成通路；一个切换端口对应连接待测试大规模阵列天线的一个射频端口，进而与待测试大规模阵列天线配合形成组合模块；组合模块通过接入端口连接矢量网络分析仪的一个测试端口，通过待测试大规模阵列天线的校准端口连接矢量网络分析仪的另一个测试端口。基于上述连接结构，矢量网络分析仪可测量组合模块的S参数；处理设备连接矢量网络分析仪，可获取测量得到的组合模块的S参数，还可获取预先测试得到射频开关模块的S参数，进而可处理组合模块的S参数和射频开关模块的S参数，得到待测试大规模阵列天线的S参数。

需要说明的是，射频开关模块控制接入端口与一个切换端口导通时，则其他切换端口与接入端口之间是断开的状态，并且，各切换端口之间也是断开的状态。也就是说，射频开关模块不同于开关矩阵，射频开关模块的接入端口不会同时与两个切换端口形成通路，并且切换端口之间不会导通。相较于开关矩阵，本申请实施例提供的射频开关模块搭建简单，操作方便，并且能够避免不同射频端口之间形成通路，提高测量的可靠性和安全性。

可选地，射频开关模块可主要由多个单刀多掷开关组成，或主要由选择电路组成；示例性地，射频开关模块包括多个单刀双掷射频开关，各个单刀双掷射频开关配合形成完全二叉树级联拓扑结构，其中，位于根节点的单刀双掷射频开关的动端可作为接入端口，而位于末端节点的单刀双掷射频开关的固定端可作为切换端口。射频开关模块的切换端口的数量可依据实际测试所需的端口数量或测试需求进行设置，此处不对射频开关模块的结构做具体限制。例如，待测试大规模阵列天线是64个射频端口的天线，则射频开关模块包括至少64个切换端口；若待测试大规模阵列天线是128个射频端口的天线，则射频开关模块包括至少128个切换端口；各个切换端口与射频端口一一对应连接。

优选地，矢量网络分析仪为两端口矢量网络分析仪；应该注意的是，本申请实施例仅需要矢量网络分析仪的两个测试端口，因此，也可选择四端口矢量网络分析仪或其他多端口矢量网络分析仪进行测量。

处理设备可用于根据微波网络理论，对获取到的射频开关模块的S参数和组合模块的S参数进行计算处理，得到待测试大规模阵列天线的S参数。应该注意的是，微波网络理论属于现有的计算理论；射频开关模块与待测试大规模阵列天线配合形成组合模块，通过改变射频开关模块的开关状态，可获取到整个组合模块的S参数，再根据预先测试得到的射频开关模块的S参数，处理设备可计算得到待测试大规模阵列天线的S参数。其中，射频开关模块的S参数可为预先设置在处理设备中的参数，或为通过测量设备测量得到。可选地，处理设备可为计算机设备等。

S参数的全称为Scatter参数，即散射参数。S参数可用于描述传输通道的频域特性，在进行串行链路SI分析的时候，获得通道的准确S参数是一个很重要的环节，通过S参数，能看到传输通道的几乎全部特性。信号完整性关注的大部分问题，例如信号的反射，串扰，损耗，都可以用S参数计算得到。

本申请实施例通过使用两端口矢量网络分析仪和射频开关模块配合，并对测量数据进行处理，能够对多端口5G大规模阵列天线进行测试，进而可测试得到端口驻波、端口隔离、校准通道一致性等天线电路参数，降低了大规模阵列天线的测试成本，并具有显著的技术创新性和工程实用性。

在一个示例中，待测试大规模阵列天线包括N个射频端口和1个校准端口；射频开关模块包括1个接入端口和至少N个切换端口；矢量网络分析仪包括至少两个测试端口。其中，N个切换端口与N个射频端口一一对应连接，校准端口连接矢量网络分析仪的一个测试端口，接入端口连接矢量网络分析仪的另一个测试端口。基于上述结构，可通过改变射频开关模块的开关状态来切换与矢量网络分析仪导通的射频端口，并利用矢量网络分析仪测得校准端口和接入端口的反射信号，进而根据射频开关模块的S参数进行处理，得到待测试大规模阵列天线的S参数。

在一个实施例中，如图2所示，射频开关模块还包括接入切换开关，和连接在接入切换开关和切换端口之间的中间切换单元；其中，中间切换单元包括多个中间切换开关。接入切换开关的动端连接接入端口，接入切换开关的各固定端与各中间切换开关的动端一一对应连接；中间切换开关的各固定端连接对应的切换端口。

具体而言，射频开关模块可包括接入切换开关和中间切换单元；接入端口依次通过接入切换开关和中间切换单元连接各个切换端口。其中，中间切换单元可包括多个中间切换开关，各中间切换开关可与接入切换开关级联，形成级联切换结构。在中间切换单元中，中间切换开关的类型和数量可根据切换端口的数量以及切换开关的类型来确定。示例性地，接入切换开关的动端可在4个中间切换开关之间进行导通切换，选择其中一个中间切换开关导通；该中间切换开关的动端可在4个切换端口之间进行导通切换，选择其中一个切换端口导通，进而实现射频开关模块控制接入端口与其中一个切换端口之间形成通路。

应该注意的是，中间切换单元还可包括至少一级、设于中间切换开关与切换端口之间的扩展切换开关；中间切换开关的固定端可通过扩展切换开关连接切换端口。具体地，中间切换开关的动端选择要导通的下一级的扩展切换开关，该扩展切换开关进一步选择要导通的下一级的扩展切换开关，依次类推，控制各级的扩展切换开关的动端进行切换，直至最后一级扩展切换开关选择要导通的切换端口，进而实现控制接入端口与其中一个切换端口之间形成通路。接入切换开关、中间切换开关与扩展切换开关三者之间可由多种拓扑结构来实现对切换端口形成通路控制，此处不做具体限制。

需要说明是，本申请实施例中体积的切换开关均可为单刀双掷开关或单刀多掷开关。示例性地，各切换开关均为单刀双掷开关，中间切换单元包括2个第一级中间切换开关、4个第二级切换开关和8个第三级切换开关；接入切换开关的动端连接接入端口，2个固定端分别连接一个第一级中间切换开关；第一级中间切换开关的动端连接接入切换开关的固定端，2个固定端分别连接一个第二级中间切换开关；第二级中间切换开关的动端连接第一级中间切换开关的固定端，2个固定端分别连接一个第三级中间切换开关；第三级中间切换开关的动端连接第二级中间切换开关的固定端，2个固定端分别连接一个切换端口；通过三级的中间切换开关级联的拓扑结构，可控制至少16个切换端口的通断。

本申请实施例可根据实际需要测试的大规模阵列天线的射频端口数，选择中间切换开关的类型和数量，实现射频开关模块对各个射频端口的通断的控制，可用于切换不同的射频端口导通，完成大规模阵列天线的测量。同时，上述射频开关模块的结构简单、便于搭建且成本低，能够进一步降低测试的成本和复杂度。

在一个实施例中，如图3所示，射频开关模块还包括连接在中间切换开关的固定端和对应的切换端口之间的状态切换单元；状态切换单元包括状态切换开关和接地电阻。状态切换开关的动端连接切换端口，状态切换开关的一个固定端连接中间切换开关的固定端，状态切换开关的另一个固定端通过接地电阻接地连接。

具体而言，射频开关模块中，还可包括状态切换单元。状态切换单元连接在中间切换单元与切换端口之间，用于切换未形成通路的射频端口的状态，并且，还可用于提高射频开关模块的安全性。具体地，切换端口分别通过状态切换开关的两个固定端进行接地和连接中间切换单元；在状态切换开关的动端切换至接地的固定端时，不管中间切换单元的工作状态如何，该状态切换开关连接的切换端口都处于断开的状态。也就是说，通过为各个切换端口配置状态切换单元，可防止中间切换单元故障或接入切换开关故障导致测量错误、引发测量系统安全问题等。此外，通过改变未形成通路的切换端口的状态，可配合形成通路的切换端口，得到多种射频端口的工作状态，进而可得到多个与未知变量相关的方程组，有利于提高测量精度。

在一个实施例中，如图4所示，处理设备包括：

第一控制接口，连接射频开关模块的控制板；第一控制接口用于控制接入端口与其中一个切换端口之间形成通路。

第二控制接口，连接矢量网络分析仪的控制端口；第二控制接口用于控制矢量网络分析仪测量组合模块的S参数。

具体而言，处理设备可包括两个控制接口，其中一个控制接口连接射频开关模块的控制面板，可用于控制射频开关模块的工作状态，实现待测试大规模阵列天线的不同射频端口形成通路；另一个控制接口连接矢量网络分析仪的控制端口，可用于控制矢量网络分析仪进行测量，并获取测量结果。

需要说明的是，控制接口用于向射频开关模块或矢量网络分析仪发送指令进行控制，还可用于获取数据；可选地，控制接口可为USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)接口、RS232接口等，此处不做具体限制。

基于上述结构，本申请实施例中的处理设备可控制射频开关模块的工作状态，并控制矢量网络分析仪对大规模阵列天线进行测量，基于此，系统能够根据预设的程序或步骤，自动测量大规模阵列天线并实现数据处理，得到大规模阵列天线的S参数，有效提高测量效率和可靠性。

在一个实施例中，处理设备还用于基于待测试大规模阵列天线的S参数，得到天线电路参数；天线电路参数包括以下参数中的至少一种：端口驻波参数、端口隔离参数以及校准通道参数。

具体而言，处理设备还可基于预设的程序、步骤或相关参数、对待测试大规模阵列天线的S参数作进一步处理，得到大规模阵列天线的端口驻波参数、端口隔离参数或校准通道参数等。即，本申请实施例在得到待测试大规模阵列天线的S参数的基础上，可进一步结合其它参数或测试结果，得到大规模阵列天线的天线电路参数，扩展系统的测量功能。

本申请实施例通过使用两端口矢量网络分析仪和射频开关模块，并结合特定的数据处理算法，能够对多端口5G大规模阵列天线进行测试，可以得到端口驻波、端口隔离、校准通道一致性等天线电路参数；并且，测试成本低，系统搭建简单，具有显著的技术创新性和工程实用性。

在一个实施例中，如图5所示，提供了一种大规模阵列天线测量方法，应用于大规模阵列天线测量系统。其中，大规模阵列天线测量系统包括射频开关模块和矢量网络分析仪。

射频开关模块用于与待测试大规模阵列天线配合形成组合模块，其中，射频开关模块包括接入端口和多个切换端口，各切换端口用于与待测试大规模阵列天线的各射频端口一一对应连接。

矢量网络分析仪包含两个测试端口，其中一个测试端口连接接入端口，另一个测试端口用于连接待测试大规模阵列天线的校准端口。

大规模阵列天线测量方法包括：

步骤S110，通过射频开关模块控制接入端口与其中一个切换端口之间形成通路，并获取矢量网络分析仪测量得到的组合模块的S参数；

步骤S120，处理组合模块的S参数，和获取到的射频开关模块的S参数，得到待测试大规模阵列天线的S参数。

具体而言，大规模阵列天线测试系统包括射频开关模块和矢量网络分析仪，其中，矢量网络分析仪的一个测试端口通过射频开关模块分别连接待测试大规模阵列天线的各个射频端口，另一个测试端口连接待测试大规模阵列天线的校准端口；射频开关模块用于控制矢量网络分析仪与待测试大规模阵列天线的其中一个射频端口导通，便于测量的进行。

示例性地，可人工改变射频开关模块的开关状态，控制接入端口与其中一个切换端口之间形成通路，并通过矢量网络分析仪获取组合模块的S参数；再根据预先测试得到射频开关模块的S参数，可计算得到待测试大规模阵列天线的S参数。此外，还可通过计算机设备分别连接射频开关模块和矢量网络分析仪，由计算机设备发送指令给射频开关模块，以使其改变工作状态，切换到目标射频端口进行测试；计算机设备通过矢量网络分析仪获取到组合模块的S参数，并根据预先获取到的射频开关模块的S参数，可计算得到待测试大规模阵列天线的S参数。

在一个示例中，使用两端口矢量网络分析仪和射频开关模块搭建测试系统，依据测量得到的数据，建立射频开关模块多个工作状态的S参数和被测天线S参数间的多变量方程组，求解得到被测天线的S参数值。

具体地，上述射频开关模块和被测天线级联形成两端口组合模块，该组合模块与两端口矢量网络分析仪相连接。

在保持射频开关模块、被测天线、网络分析仪的连接关系不变的情况下，通过改变射频开关模块的工作状态，可以获得多组测试数据；基于多组测试数据，可形成方程组，求解出被测试天线的S参数。

该方法具体包括步骤：

(1)如图4所示，使用射频开关模块连接5G大规模阵列天线，形成两端口的组合模块，用两端矢量网络分析仪测试组合模块的S参数。

(2)改变射频开关模块的内部状态，使组合模块的S参数也发生改变并进行测试；其中，测量系统中模块间的信号流向可如图6所示。

(3)根据微波网络理论，建立组合模块S参数、射频开关模块S参数和5G被测天线S参数间的数学关系式。

(4)其中，组合模块S参数可直接通过两端口矢量网络分析仪测试得到，射频开关模块S参数也可以通过预先测试获取，因此，组合模块S参数和射频开关模块S参数可作为已知参数；使用(3)建立的数学关系式即可求解出5G被测天线的S参数。

在一个实施例中，通过射频开关模块控制接入端口与其中一个切换端口之间形成通路，并获取矢量网络分析仪测量得到的组合模块的S参数的步骤包括：

发送开关切换指令给射频开关模块；开关切换指令用于指示射频开关模块控制接入端口与其中一个切换端口之间形成通路。

在一个实施例中，通过射频开关模块控制接入端口与其中一个切换端口之间形成通路，并获取矢量网络分析仪测量得到的组合模块的S参数的步骤包括：

发送测试指令给矢量网络分析仪；测试指令用于指示矢量网络分析仪测量组合模块的S参数。

具体而言，计算机设备可根据预先设置好的测试流程，发送开关切换指令给射频开关模块，控制接入端口与目标切换端口之间形成通路，并发送测试指令给矢量网络分析仪进行测量。其中，测试流程可包括对各个射频端口的遍历、测试次数和不同参数的测量等。

在一个实施例中，射频开关模块的S参数为通过矢量网络分析仪测量得到。即，射频开关模块的S参数可通过提前测试来获取。

在一个实施例中，组合模块的S参数包括接入端口的反射信号，和校准端口的反射信号。

具体而言，矢量网络分析仪可直接测量得到组合模块的接入端口的反射信号，和校准端口的反射信号；根据上述两个反射信号和预先测量到的射频开关模块的S参数，进而计算得到大规模阵列天线的S参数。

在一个示例中，以具有16个射频端口、1个校准端口的5G天线为例。射频开关模块的S参数矩阵记为[B]，5G天线的S参数矩阵记为[A]，为便于公式表达，将矩阵[A]和矩阵[B]进行分块，如公式(1)所示：

测试时，将射频开关模块和5G天线级联，级联界面的入射波和反射波系数如图7所示，用符号表示为：

另外，用a₁₇、b₁₇表示射频开关模块的接入端口17的入射波和反射波，其中a₁₇恒等于1，代表了两端口矢量网络分析仪校准后的输出激励状态；用a₁₈、b₁₈表示5G天线端口18(校准端口)的入射波和反射波，其中a₁₈恒等于0，代表了两端口矢量网络分析仪校准后的负载匹配状态。

根据微波网络理论，可得到如下表达式：

联合(3)和(4)，可以得到：

[b_{16_1}]＝[B_{16_1}]×[[I]-[B_{16_16}]×[A_{16_16}]]^-1 (5)

将(5)代入(4)，得到校准端口的反射信号，可表示为：

b₁₈＝[A_{1_16}]×[B_{16_1}]×[[I]-[B_{16_16}]×[A_{16_16}]]^-1 (6)

联合(3)和(4)再将(5)等式右边内容替换[b_{16_1}]，可得到接入端口的反射信号，可表示为：

b₁₇＝[B_{1_16}]×[A_{16_16}]×[B_{16_1}]×[[I]-[B_{16_16}]×[A_{16_16}]]^-1+B_{1_1} (7)

公式(6)和(7)中b18和b17可用两端口矢量网络分析仪直接测量得到，是已知值，[B_{16_1}]和[B_{16_16}]等[B]参数是射频开关模块的S参数，与射频开关模块的工作状态相对应，且符合公式(1)的定义，可预先测量得到，也是已知值。显然，通过多次改变开关状态，可以使用公式(6)和(7)建立方程组，通过数学运算，可以求得被测天线的S参数[A]，从而完成测试。

在一个实施例中，处理组合模块的S参数，和获取到的射频开关模块的S参数，得到待测试大规模阵列天线的S参数的步骤之后，还包括：

基于待测试大规模阵列天线的S参数，得到待测试大规模阵列天线的天线电路参数。

在一个实施例中，天线电路参数包括以下参数中的至少一种：端口驻波参数、端口隔离参数以及校准通道参数。

示例性地，端口n的驻波可为

端口隔离可为ISO_X，Y＝20lpg₁₀|S_X，Y|；校准参数中的幅度一致性可为Δ_m＝|S_X，n+1-S_Y，n+1|；相位一致性可为Δ_a＝arg(S_X，n+1-S_Y，n+1)。

其中，X，Y＝1～n，S_n，n、S_X，n+1和S_Y，n+1都是被测天线S参数[A]的某个元素。

在一个实施例中，处理组合模块的S参数和获取到的射频开关模块的S参数，得到待测试大规模阵列天线的S参数的步骤包括：

根据微波网络理论，处理组合模块的S参数和获取到的射频开关模块的S参数，得到待测试大规模阵列天线的S参数。

在一个实施例中，还提供了一种基于上述大规模阵列天线测量方法的装置；如图8所示，该装置包括：

S参数测量模块，用于通过射频开关模块控制接入端口与其中一个切换端口之间形成通路，并获取矢量网络分析仪测量得到的组合模块的S参数。

S参数处理模块，用于处理组合模块的S参数，和获取到的射频开关模块的S参数，得到待测试大规模阵列天线的S参数。

关于大规模阵列天线测量装置的具体限定和扩展可参见上文中对于大规模阵列天线测量系统和方法的限定，在此不再赘述。上述大规模阵列天线测量装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

通过射频开关模块控制接入端口与其中一个切换端口之间形成通路，并获取矢量网络分析仪测量得到的组合模块的S参数。

处理组合模块的S参数、和获取到的射频开关模块的S参数，得到待测试大规模阵列天线的S参数。

关于存储介质的具体限定和扩展可参见上文中对于大规模阵列天线测量系统和方法的限定，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种大规模阵列天线测量系统，其特征在于，包括：

射频开关模块，用于与待测试大规模阵列天线配合形成组合模块；其中，所述射频开关模块包括接入端口和多个切换端口，各所述切换端口用于与所述待测试大规模阵列天线的各射频端口一一对应连接；所述射频开关模块用于控制所述接入端口与其中一个所述切换端口之间形成通路；所述接入端口的数量为一个；

矢量网络分析仪，用于测量所述组合模块的S参数；所述矢量网络分析仪包含两个测试端口，其中一个所述测试端口连接所述接入端口，另一个所述测试端口用于连接所述待测试大规模阵列天线的校准端口；

处理设备，连接所述矢量网络分析仪，用于获取所述射频开关模块的S参数和所述组合模块的S参数，并处理所述组合模块的S参数和所述射频开关模块的S参数，得到所述待测试大规模阵列天线的S参数。

2.根据权利要求1所述的大规模阵列天线测量系统，其特征在于，所述射频开关模块还包括接入切换开关，和连接在所述接入切换开关和所述切换端口之间的中间切换单元；其中，所述中间切换单元包括多个中间切换开关；

所述接入切换开关的动端连接所述接入端口，所述接入切换开关的各固定端与各中间切换开关的动端一一对应连接；所述中间切换开关的各固定端连接对应的所述切换端口。

3.根据权利要求2所述的大规模阵列天线测量系统，其特征在于，所述射频开关模块还包括连接在所述中间切换开关的固定端和对应的所述切换端口之间的状态切换单元；所述状态切换单元包括状态切换开关和接地电阻；

所述状态切换开关的动端连接所述切换端口，所述状态切换开关的一个固定端连接所述中间切换开关的固定端，所述状态切换开关的另一个固定端通过所述接地电阻接地。

4.根据权利要求1至3任一项所述的大规模阵列天线测量系统，其特征在于，所述处理设备包括：

第一控制接口，连接所述射频开关模块的控制板；所述第一控制接口用于控制所述接入端口与其中一个所述切换端口之间形成通路；

第二控制接口，连接所述矢量网络分析仪的控制端口；所述第二控制接口用于控制所述矢量网络分析仪测量所述组合模块的S参数。

5.一种大规模阵列天线测量方法，其特征在于，所述方法应用于大规模阵列天线测量系统；所述大规模阵列天线测量系统包括射频开关模块和矢量网络分析仪；所述射频开关模块用于与待测试大规模阵列天线配合形成组合模块，其中，所述射频开关模块包括接入端口和多个切换端口，各所述切换端口用于与所述待测试大规模阵列天线的各射频端口一一对应连接；所述矢量网络分析仪包含两个测试端口，其中一个所述测试端口连接所述接入端口，另一个所述测试端口用于连接所述待测试大规模阵列天线的校准端口；所述接入端口的数量为一个；

所述方法包括：

通过所述射频开关模块控制所述接入端口与其中一个所述切换端口之间形成通路，并获取所述矢量网络分析仪测量得到的所述组合模块的S参数；

处理所述组合模块的S参数和获取到的所述射频开关模块的S参数，得到所述待测试大规模阵列天线的S参数。

6.根据权利要求5所述的大规模阵列天线测量方法，其特征在于，通过所述射频开关模块控制所述接入端口与其中一个所述切换端口之间形成通路，并获取所述矢量网络分析仪测量得到的所述组合模块的S参数的步骤包括：

发送开关切换指令给所述射频开关模块；所述开关切换指令用于指示所述射频开关模块控制所述接入端口与其中一个所述切换端口之间形成通路；

发送测试指令给所述矢量网络分析仪；所述测试指令用于指示所述矢量网络分析仪测量所述组合模块的S参数。

7.根据权利要求5所述的大规模阵列天线测量方法，其特征在于，所述射频开关模块的S参数为通过所述矢量网络分析仪测量得到；

所述组合模块的S参数包括所述接入端口的反射信号，和所述校准端口的反射信号。

8.根据权利要求5至7任一项所述的大规模阵列天线测量方法，其特征在于，处理所述组合模块的S参数和获取到的所述射频开关模块的S参数，得到所述待测试大规模阵列天线的S参数的步骤之后，还包括：

基于所述待测试大规模阵列天线的S参数，得到所述待测试大规模阵列天线的天线电路参数；所述天线电路参数包括以下参数中的至少一种：端口驻波参数、端口隔离参数以及校准通道参数。

9.根据权利要求5至7任一项所述的大规模阵列天线测量方法，其特征在于，处理所述组合模块的S参数和获取到的所述射频开关模块的S参数，得到所述待测试大规模阵列天线的S参数的步骤包括：

根据微波网络理论，处理所述组合模块的S参数和获取到的所述射频开关模块的S参数，得到所述待测试大规模阵列天线的S参数。

10.一种基于权利要求5所述的大规模阵列天线测量方法的装置，其特征在于，包括：

S参数测量模块，用于通过射频开关模块控制接入端口与其中一个切换端口之间形成通路，并获取矢量网络分析仪测量得到的组合模块的S参数；

S参数处理模块，用于根处理所述组合模块的S参数，和获取到的所述射频开关模块的S参数，得到待测试大规模阵列天线的S参数。

11.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求5至9任意一项所述的大规模阵列天线测量方法。

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