CN112368957B - 相位校准方法、相关装置及设备 - Google Patents

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CN112368957B CN201880095116.4A CN201880095116A CN112368957B CN 112368957 B CN112368957 B CN 112368957B CN 201880095116 A CN201880095116 A CN 201880095116A CN 112368957 B CN112368957 B CN 112368957B
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Abstract

本申请实施例公开了一种相位校准方法、相关装置及设备。方法包括：启用阵列天线的n个通道，其中，n为大于或等于2的正整数，确定所述n个通道中基准通道中的调试信号与参考信号之间的基准相位差，以及除所述基准通道之外的其他n‑1个通道中的调试信号与所述参考信号之间的目标相位差，基于所述n‑1个通道各自的目标相位差与所述基准相位差之间的差值，调整所述n‑1个通道中每个通道中的移相器，以使得所述n‑1个通道中每个通道的调试信号的相位与所述基准通道的调试限号的相位相同。本申请实施例通过在启用阵列天线n个通道的情况下对阵列天线通道相位进行校准，能够克服阵列天线通道相位校准中通道间互耦效应对通道中信号相位的影响。

Description

相位校准方法、相关装置及设备
技术领域
本申请涉及天线技术领域，尤其涉及阵列天线多通道相位校准方法、相关装置及设备。
背景技术
天线作为无线电系统中一种必需的能量转化器件，它能够高效率地发射和接收电磁波。阵列天线是将工作在同一频率的两个或者两个以上的单个天线，按照一定的要求进行空间排列构成的天线，其中，每个天线对应一个通道，每个通道用于传输对应天线接收到的信号或者将待发送信号传输至对应天线。由于阵列天线具有提供灵活辐射方向图、方便调整波束宽度以及提高天线增益等优点，阵列天线已被广泛应用于各种通信系统与雷达系统中。
但是在实际应用中，由于元器件的差异、电路设计和加工制造差异、通道间的耦合效应等因素的影响，阵列天线各通道之间通常存在相位不一致的问题，因此必须对阵列天线各通道中信号的相位加以校正，以使得阵列天线各通道中信号的相位一致，但是，传统的阵列天线相位校准方法无法克服通道间耦合效应对通道中信号相位的影响。
发明内容
本申请实施例提供一种相位校准方法、相关装置及设备，能够克服传统阵列天线相位校准过程中通道间耦合效应对通道中信号相位的影响。
第一方面，本申请实施例提供一种阵列天线多通道相位校准方法，方法包括：
启用阵列天线的n个通道，确定所述n个通道中每个通道的调试信号与参考信号之间的第一相位差，所述第一相位差包括基准相位差与目标相位差，所述基准相位差为所述n个通道中的基准通道的调试信号与所述参考信号之间的相位差，所述目标相位差为除所述基准通道之外的其他n-1个通道各自的调试信号与所述参考信号之间的相位差，其中，n为大于或者等于2的正整数；
根据目标相位差与基准相位差之间的差值，确定所述n-1个通道中每个通道的调试信号与基准信号之间的第二相位差，所述基准信号为所述基准通道中的调试信号；
根据所述n-1个通道中每个通道的调试信号与基准信号之间的第二相位差，调整所述n-1个通道中每个通道中的移相器，以使得所述n-1个通道中每个通道的调试信号的相位与所述基准信号的相位相同。
由上可见，上述阵列天线通道校准方法中，同时打开阵列天线的n个通道，首先确定每个通道中的调试信号与参考信号之间的第一相位差，然后以基准通道中的调试信号作为基准信号，根据每个通道中的调试信号与参考信号之间的第一相位差，确定除基准通道之外的其余n-1个通道中的调试信号与基准信号之间的第二相位差，进而根据所述n-1个通道中每个通道的调试信号与基准信号之间的第二相位差调整所述n-1个通道中每个通道中的移相器，即可通过移相器将每个通道中调试信号的相位校准至与基准信号相同，由于该方法在校准的过程中，阵列天线的n个通道都打开，每个通道中的调试信号与参考信号之间的第一相位差以及每个通道中调试信号与基准信号之间的第二相位差都是在存在通道间耦合效应干扰下得到的结果，通道间耦合效应对相位的影响在校准过程中已被计算在内，因此该方法能够对互耦效应造成的通道间信号的相位差进行补偿，从而克服传统阵列天线通道相位校准中通道间耦合效应对通道中信号相位的影响。
在一种可能的实施方式中，第k个第一相位差是根据第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值确定的，其中，所述第k个通道为所述n个通道中的任意一个通道，所述中间合成信号为除第k个通道之外的其余n-1个通道中的调试信号合成的合成信号，k为小于或者等于n的正整数。
在一种可能的实施方式中，第k个第一相位差是根据第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值，结合矢量运算法则确定的。
在一种可能的实施方式中，确定所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值，包括：
确定所述第k个通道的移相器在至少三个不同相位状态时，所述n个通道的调试信号合成的至少三个合成信号的幅值，其中，所述不同相位状态为所述移相器在不同附加相移时的状态，所述至少三个合成信号的幅值与所述至少三个不同相位状态一一对应；
根据所述至少三个合成信号的幅值，结合余弦定理确定所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值。
在一种可能的实施方式中，所述确定所述第k个通道的移相器在至少三个不同相位状态时，所述n个通道的调试信号合成的至少三个合成信号的幅值，包括：
获取第一合成信号的第一功率，根据所述第一功率确定所述第一合成信号的幅值，所述第一合成信号为第k个通道的移相器在第一相位状态时所述n个通道的调试信号合成的合成信号；
获取第二合成信号的第二功率，根据所述第二功率确定所述第二合成信号的幅值，所述第二合成信号为第k个通道的移相器在第二相位状态时所述n个通道的调试信号合成的合成信号；
获取第三合成信号的第三功率，根据所述第三功率确定所述第三合成信号的幅值，所述第三合成信号为第k个通道的移相器在第三相位状态时所述n个通道的调试信号合成的合成信号。
在一种可能的实施方式中，根据至少三个合成信号的幅值，结合余弦定理确定第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值，包括：
根据如下公式确定第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值：
Figure GPA0000297863980000041
其中，Ck为所述中间合成信号的幅值，Ak为所述第k个通道中的调试信号的幅值，θk为所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差，γ1为所述移相器在第一相位状态时的附加相移，γ2为所述移相器在第二相位状态时的附加相移，γ3为所述移相器在第三相位状态时的附加相移，K1为所述第一合成信号的幅值，K2为所述第二合成信号的幅值，K3为所述第三合成信号的幅值。
在一种可能的实施方式中，所述第一合成信号的第一功率、所述第二合成信号的第二功率以及所述第三合成信号的第三功率是从功率计获取的。
在一种可能的实施方式中，根据如下公式确定所述第k个通道中的调试信号与参考信号之间的第一相位差：
Figure GPA0000297863980000051
其中，Ak为所述第k个通道中的调试信号的幅值，Ck为所述中间合成信号的幅值，θk为所述第k个通道中调试信号与中间合成信号之间的相位差，
Figure GPA0000297863980000052
表示所述第k通道中的调试信号，
Figure GPA0000297863980000053
表示所述中间合成信号，
Figure GPA0000297863980000054
为第k个通道中的调试信号与参考信号之间的第一相位差。
在一种可能的实施方式中，所述第一相位状态为所述第k个通道的移相器的附加相移为0时的状态；所述第二相位状态为所述第k个通道的移相器的附加相移为π/2时的状态；所述第三相位状态为所述第k个通道的移相器的附加相移为π时的状态。
第二方面，本申请实施例提供一种多通道相位校准装置，其特征在于，所述校准装置包括确定单元和调整单元：
所述确定单元，用于在启动阵列天线n个通道时，确定阵列天线n个通道中的每个通道的调试信号与参考信号之间的第一相位差，所述第一相位差包括基准相位差与目标相位差，所述基准相位差为所述n个通道中的基准通道的调试信号与所述参考信号之间的相位差，所述目标相位差为除所述基准通道之外的其他n-1个通道各自的调试信号与所述参考信号之间的相位差，其中，n为大于或者等于2的正整数；
所述确定单元还用于根据目标相位差与基准相位差之间的差值，确定所述n-1个通道中每个通道的调试信号与基准信号之间的第二相位差，所述基准信号为所述基准通道中的调试信号；
所述调整单元，用于根据所述n-1个通道中每个通道的调试信号与基准信号之间的第二相位差调整所述n-1个通道中每个通道中的移相器，以使得所述n-1个通道中每个通道中的调试信号的相位与所述基准信号的相位相同。
在一种可能的实施方式中，第k个第一相位差是根据第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值确定的，其中，所述第k个通道为所述n个通道中的任意一个通道，所述中间合成信号为除第k个通道之外的其余n-1个通道中的调试信号合成的合成信号，k为小于或者等于n的正整数。
在一种可能的实施方式中，第k个第一相位差是根据第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值，结合矢量运算法则确定的。
在一种可能的实施方式中，所述确定单元还用于：
确定所述第k个通道的移相器在至少三个不同相位状态时，所述n个通道的调试信号合成的至少三个合成信号的幅值，其中，所述不同相位状态为所述移相器在不同附加相移时的状态，所述至少三个合成信号的幅值与所述至少三个不同相位状态一一对应；
根据所述至少三个合成信号的幅值，结合余弦定理确定所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值。在一种可能的实施方式中，所述装置还包括：
在一种可能的实施方式中，所述装置还包括：功率获取单元，用于获取第一合成信号的第一功率，所述第一合成信号为第k个通道的移相器在第一相位状态时所述n个通道的调试信号合成的合成信号；
所述确定单元还用于：根据所述第一功率确定所述第一合成信号的幅值；
所述功率获取单元还用于：获取第二合成信号的第二功率，所述第二合成信号为第k个通道的移相器在第二相位状态时所述n个通道的调试信号合成的合成信号；
所述确定单元还用于：根据所述第二功率确定所述第二合成信号的幅值；
所述功率获取单元还用于：获取第三合成信号的第三功率，所述第三合成信号为第k个通道的移相器在第三相位状态时所述n个通道的调试信号合成的合成信号；
在一种可能的实施方式中，所述确定单元还用于：
根据如下公式确定第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值：
Figure GPA0000297863980000061
其中，Ck为所述中间合成信号的幅值，Ak为所述第k个通道中的调试信号的幅值，θk为所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差，γ1为所述移相器在第一相位状态时的附加相移，γ2为所述移相器在第二相位状态时的附加相移，γ3为所述移相器在第三相位状态时的附加相移，K1为所述第一合成信号的幅值，K2为所述第二合成信号的幅值，K3为所述第三合成信号的幅值。
在一种可能的实施方式中，所述功率获取单元为功率计。
所述确定单元还用于：根据所述第三功率确定所述第三合成信号的幅值。
在一种可能的实施方式中，所述确定单元还用于：
根据如下公式确定所述第k个通道中的调试信号与参考信号之间的第一相位差：
Figure GPA0000297863980000062
其中，Ak为所述第k个通道中调试信号的幅值，Ck为所述中间合成信号的幅值，θk为所述第k个通道中调试信号与中间合成信号之间的相位差，
Figure GPA0000297863980000063
表示所述第k通道中的调试信号，
Figure GPA0000297863980000064
表示所述中间合成信号，
Figure GPA0000297863980000065
为第k个通道中调试信号与参考信号之间的第一相位差。
在一种可能的实施方式中，所述第一相位状态为所述第k个通道的移相器的附加相移为0时的状态；所述第二相位状态为所述第k个通道的移相器的附加相移为π/2时的状态；所述第三相位状态为所述第k个通道的移相器的附加相移为π时的状态。
第三方面，本申请实施例提供一种相位校准设备，包括处理器、收发器、功率测量模块和存储器，所述处理器、收发器、功率测量模块和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储应用程序代码，所述处理器被配置用于调用所述程序代码，执行如第一方面所述的方法。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法。
上述阵列天线多通道相位校准方法中，同时打开阵列天线的n个通道接收或者发送信号，每个通道中的调试信号都是在经过包括互耦效应在内的干扰后得到的，因此通过上述方法确定的每个通道中调试信号与基准信号之间的第二相位差是在存在互耦效应的情况下得到的相位差，即该第二相位差中存在由于互耦效应引起的相位差，因此根据该方法得到的第二相位差对阵列天线进行校准时，能够对互耦效应造成的相位差进行补偿，克服传统阵列天线相位校准中互耦效应对通道中信号相位的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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。
图1是本申请实施例提供的一种阵列天线的结构示意图。
图2是现有技术通过矢量网络分析仪对阵列天线进行相位校准的示意图。
图3是本申请实施例提供的一种阵列天线多通道相位校准方法的流程示意图。
图4是本申请实施例提供的一种确定第一相位差的方法的流程示意图。
图5是本申请实施例提供的一种确定第k个通道中调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k通道中调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值的方法的流程示意图。
图6是本申请实施例提供的一种阵列天线多通道相位校准系统的示意图。
图7是本申请实施例提供的一种用信号矢量表示调试信号与参考信号之间关系的示意图。
图8是本申请实施例提供的一种余弦定理的示意图。
图9是本申请实施例提供的一种阵列天线四个通道中的信号矢量、中间合成矢量以及合成矢量之间的关系示意图。
图10是通过实施本申请提供的多通道相位校准方法对各通道中信号进行校准后的效果图。
图11是本申请实施例提供的另一种阵列天线多通道相位校准系统的示意图。
图12是本申请实施例提供的一种阵列天线多通道相位校准装置的结构示意图。
图13是本申请实施例提供的一种阵列天线多通道相位校准设备的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解，下面首先对阵列天线如何进行信号发送以及信号接收进行介绍。
阵列天线包括多个通道，每个通道都是一个射频电路，包括天线、馈线、放大器以及移相器等，如图1所示，图1是本申请实施例提供的一种阵列天线的结构示意图。在阵列天线处于接收状态时，阵列天线将接收到的信号通过馈线传输至高频放大器和中频放大器，经过放大后再通过移相器对信号进行相位补偿以得到满足相位要求的信号，最后由功分网络将各个通道中的信号合成为一路信号，作为阵列天线最终接收到的信号。在阵列天线处于发射状态时，信号经功分网络将待发送信号按照功率等分或者不等分的分成多路信号，再通过各个通道中的移相器对信号进行相位补偿以得到满足相位要求的信号，最后由中频放大器和高频放大器放大后经馈线传输至天线，进而由天线发射出去。
阵列天线通常采用功率合成技术将阵列天线多个通道发射或接收的信号合成为一路信号，在对不同通道中的信号进行合成时，各个通道中的信号会因为相位不一致而导致合成信号的幅值在不同时刻出现不同的增强或减弱(例如两个周期为2π的相同的信号在经过两个不同的通道后，若信号相位相差π，则在合成时合成信号的幅值可能为零)，从而对阵列天线的合成增益、方向图等辐射特性会造成严重影响，因此，必须保证阵列天线各个通道中信号相位的一致。
为了克服阵列天线各通道相位不一致的问题，需要对阵列天线各通道中信号的相位进行校准，传统的阵列天线通道相位校准方法中，采用矢量网络分析仪分别测试阵列天线各个通道中信号的相位，然后将各个通道中信号的相位校准至相同。如图2所示，图2示出了通过矢量网络分析仪对阵列天线进行相位校准的示意图，其中，矢量网络分析仪的端口1接发射天线，端口2接阵列天线，发射天线用于发射由矢量网络分析仪中的信号源产生的测试信号，阵列天线接收测试信号，将除测试通道之外的其他通道关闭，并通过测试通道将接收到的测试信号传输至矢量网络分析仪，矢量网络分析仪对通过测试通道后的测试信号进行分析，得到通过测试通道后的测试信号的相位。例如测试阵列天线所有m(m为大于1正整数)个通道中的第j(j为小于或等于m的正整数)通道时，只打开第j通道而关闭其他m-1个通道，阵列天线仅能通过第j通道对应的天线接收测试信号，并将接收到的测试信号通过第j通道输入到矢量网络分析仪中，矢量网络分析仪分析通过第j通道之后的测试信号，得到通过第j通道之后的测试信号的相位。然后采用同样的方法，每次打开未测试通道中的一个通道作为测试通道，而关闭其余m-1个通道，通过矢量网络分析仪得到通过测试通道之后的测试信号的相位，最终得到m个通道中每个通道中信号的相位。最后选取m个通道中任意一个通道中的信号作为基准信号，根据矢量网络分析仪得到的各个通道中信号的相位，确定其余m-1个通道中的信号与基准信号之间的相位差，根据所述m-1个通道中每个通道中的信号与基准信号之间的相位差调整对应通道中移相器的附加相移，使每个通道中的信号在通过移相器时，能够通过移相器对通过的信号进行相位补偿，从而将每个通道中信号的相位校准至与基准信号的相位相同。
但在实际使用中，阵列天线的各个通道往往是同时打开以接收或发送信号，无论阵列天线中各天线是处于发射状态还是处于接收状态，每个通道中都会有一部分电磁能量辐射到其他通道中的部分通道或者全部通道，也会接收到来自其他通道中部分通道或者全部通道辐射的电磁能量，这种由于阵列天线通道之间的电磁能量交换引起的的互耦效应，会使各个通道中的信号相位发生不同程度的偏移而导致各个通道中信号的相位不一致，而上述传统的相位校准方法每次只打开一个通道而关闭其他通道，是一种单通道的相位校准方法，无法克服通道间互耦效应对通道中信号相位的影响。
为解决阵列天线通道之间互耦效应导致的各个通道中信号相位不一致的问题，本申请提供一种阵列天线多通道相位校准方法，请参见图3，图3是本申请实施例提供的一种阵列天线多通道相位校准方法的流程示意图，如图所示，该相位校准方法包括：
S20、启用阵列天线的n个通道，确定阵列天线n个通道中的每个通道的调试信号与参考信号之间的第一相位差。
其中，n为大于或者等于2的正整数，阵列天线同时启用n个通道，所述n个通道可以是阵列天线的部分通道，也可以是阵列天线的全部通道，所述调试信号为所述n个通道中每个通道接收到的测试信号在通过对应的通道之后的信号，每个通道对应的天线接收到的测试信号所携带的数据是相同的。所述第一相位差包括基准相位差与目标相位差，所述基准相位差为所述n个通道中的基准通道的调试信号与所述参考信号之间的相位差，所述目标相位差为除所述基准通道之外的n-1个通道各自的调试信号与所述参考信号之间的相位差。其中，所述基准通道为所述n个通道中的任意一个通道。
在一可能的实施例中，所述参考信号为所述n个通道中每个通道的移相器在第一相位状态下，所述n个通道中的调试信号合成的合成信号。
本申请实施例中，上述各通道中移相器的第一相位状态，可以是移相器的附加相移为0度时的状态，即在对阵列天线进行多通道相位校准前，将所述n个通道中移相器的附加相移均调整为0度；也可以是上一次校准之后的状态，即在对阵列天线进行多通道相位校准前，所述n个通道中移相器的附加相移均不做调整，例如，校准阵列天线的四个通道，在上一次校准之后，第一通道至第四通道中移相器的附加相移分别为15度、26度、45度和60度，则在此次校准中，第一通道中移相器的第一相位状态为附加相移为15度时的状态，第二通道中移相器的第一相位状态为附加相移为26度时的状态，第三通道中移相器的第一相位状态为附加相移为45度时的状态，第四通道中移相器的第一相位状态为附加相移为60度时的状态。
S21、根据目标相位差与基准相位差之间的差值，确定所述n-1个通道中每个通道的调试信号与基准信号之间的第二相位差。其中，所述基准信号为所述基准通道中的调试信号。
S22、根据所述n-1个通道中每个通道的调试信号与基准信号之间的第二相位差，调整所述n-1个通道中每个通道中的移相器，以使得所述n-1个通道中每个通道中调试信号的相位与所述基准信号的相位相同。
根据上述步骤S21得到的n-1个第二相位差，调整与每个第二相位差对应的通道中的移相器的附加相移，以使所述n-1个通道中每个通道中的信号在通过移相器时，能够通过移相器对通道中的信号的相位进行补偿，从而使每个通道中的信号在通过移相器之后与基准信号的相位相同。
下面以所述n个通道中的第k(k为正整数，k＝1，2，…n)个通道为例，对上述步骤S20确定所述第一相位差的方法进行阐述，请参见图4，图4是本申请实施例提供的一种确定第一相位差的方法的流程示意图，如图所示，该方法包括：
S201、确定第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值。
其中，所述中间合成信号为除第k个通道之外的其余n-1个通道中调试信号合成的合成信号。
S202、根据第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值，结合矢量运算法则，确定第k个通道中的调试信号与参考信号之间的第一相位差。
请参见图5，上述步骤S201确定第k个通道中调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k通道中调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值的方法包括：
S2011、获取第一合成信号的第一功率，根据所述第一功率确定所述第一合成信号的幅值；
S2012、获取第二合成信号的第二功率，根据所述第二功率确定所述第二合成信号的幅值；
S2013、获取第三合成信号的第三功率，根据所述第三功率确定所述第三合成信号的幅值；
其中，所述第一合成信号为第k个通道的移相器在第一相位状态时所述n个通道的调试信号合成的合成信号；所述第二合成信号为第k个通道的移相器在第二相位状态时所述n个通道的调试信号合成的合成信号；所述第三合成信号为第k个通道的移相器在第三相位状态时所述n个通道的调试信号合成的合成信号，所述第一相位状态、所述第二相位状态与所述第三相位状态为移相器在不同附加相移时的状态。校准过程中，在获取所述第一合成信号的第一功率之后，根据信号功率与信号幅值之间的关系，确定所述第一合成信号的幅值，然后调整第k个通道的移相器的附加相移，将第k个通道的移相器由第一相位状态调整为第二相位状态，获取所述第二合成信号的第二功率并确定所述第二合成信号的幅值，再继续调整第k个通道的移相器的附加相移，将第k个通道的移相器由第二相位状态调整为第三相位状态，获取所述第三合成信号的第三功率并确定所述第三合成信号的幅值。
在一可能的实施例中，采用信号源和功率计代替传统校准方案中的矢量网络分析仪，通过功率计分别获取上述第一合成信号、第二合成信号以及第三合成信号的功率，进而确定每个合成信号的幅值。如图6所示，图6是本申请实施例提供的一种阵列天线多通道相位校准系统的示意图，其中，阵列天线处于接收模式，信号源连接发射天线，功率计连接阵列天线，信号源通过发射天线向阵列天线发射测试信号，阵列天线同时打开n个通道，将通过所述n个通道后的n个调试信号传输至功分网络，其中，n个调试信号与n个通道一一对应，功分网络将n个调试信号合并为一个合成信号输入到功率计中，功率计通过测量合成信号的功率，根据合成信号的功率与幅值的关系确定合成信号的幅值，其中，合成信号的功率与幅值之间的关系为：
Figure GPA0000297863980000101
其中，M为合成信号的幅值，P为合成信号的功率，Rs为阵列天线的阻抗。在确定第k个通道中调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k个通道中调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值时，功分网络将第k个通道中的移相器在第一相位状态时n个通道中的调试信号合成为第一合成信号后输送到功率计，功率计获取第一合成信号的第一功率，进而确定第一合成信号的第一幅值；然后将第k个通道中的移相器调整为第二相位状态，功分网络将第k个通道中的移相器在第二相位状态时n个通道中的调试信号合成为第二合成信号，功率计获取第二合成信号的第二功率，进而确定第二合成信号的第二幅值；再将第k个通道中的移相器调整为第三相位状态，功分网络将第k个通道中的移相器在第三相位状态时n个通道中的调试信号合成为第三合成信号，功率计获取第三合成信号的第三功率，进而确定第三合成信号的第三幅值。
S2014、根据第k个通道的移相器在三种不同相位状态下三个合成信号的三个幅值，结合余弦定理确定第k通道中调试信号与中间合成信号之间的相位差、第k通道中调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值。
下面以n等于4为例，对本申请提供的阵列天线多通道相位校准方法进行详细介绍，在一具体的实施方式中，信号可以用信号矢量
Figure GPA0000297863980000102
进行表示。如图7所示，图7为用信号矢量表示阵列天线每个通道的调试信号与参考信号之间关系的示意图，若信号矢量
Figure GPA0000297863980000103
与
Figure GPA0000297863980000104
分别表示未校准之前阵列天线第一通道至第四通道这四个通道中的调试信号，则根据矢量合成原理，信号矢量
Figure GPA0000297863980000105
与
Figure GPA0000297863980000106
可以合成得到合成矢量
Figure GPA0000297863980000107
除第四通道中的信号矢量
Figure GPA0000297863980000108
之外，信号矢量
Figure GPA0000297863980000109
与
Figure GPA00002978639800001010
可以合成中间合成矢量
Figure GPA00002978639800001011
根据如图8所示的余弦定理，在如图8所示的三角形ABC中存在以下关系：
Figure GPA00002978639800001012
其中，角α为三角形中边AC和边BC的夹角，a为边BC的边长，b为边AC的边长，c为边AB的边长。
则在图7中，合成矢量
Figure GPA00002978639800001013
的幅值K可以通过功率计测得的合成信号的功率确定，假设信号矢量
Figure GPA00002978639800001014
的幅值为X4，中间合成矢量
Figure GPA00002978639800001015
的幅值为C，信号矢量
Figure GPA00002978639800001016
与中间合成矢量
Figure GPA00002978639800001017
的夹角设为β，在矢量
Figure GPA00002978639800001018
矢量
Figure GPA00002978639800001019
以及矢量
Figure GPA00002978639800001020
组成的矢量三角形中应用余弦定理，可得到如下的公式：
Figure GPA0000297863980000111
其中，π-β相当于角α，中间合成矢量
Figure GPA0000297863980000112
的幅值C相当于边长a，信号矢量
Figure GPA0000297863980000113
的幅值X4相当于边长b，合成矢量
Figure GPA0000297863980000114
的幅值K相当于边长c。对公式1进行推导，可以得到：
Figure GPA0000297863980000115
Figure GPA0000297863980000116
根据上述原理，确定第k个通道中的调试信号与参考信号之间的第一相位差的步骤包括：
(1)以第四个通道为调试通道，即上述k等于4，在进行调试时，阵列天线四个通道的移相器在第一相位状态时，四个通道中的信号矢量分别为
Figure GPA0000297863980000117
与
Figure GPA0000297863980000118
这四个信号矢量合成得到第一合成矢量
Figure GPA0000297863980000119
并把第一合成矢量
Figure GPA00002978639800001110
作为参考矢量，即所述参考信号对应的矢量，除第四通道之外的三个通道中的信号矢量
Figure GPA00002978639800001111
与
Figure GPA00002978639800001112
合成得到中间合成矢量为
Figure GPA00002978639800001113
如图9所示，图9为阵列天线四个通道中的信号矢量、中间合成矢量以及合成矢量之间的关系示意图，其中，第一合成矢量
Figure GPA00002978639800001114
的幅值K1可以通过功率计测得的第一合成信号的第一功率确定，假设信号矢量
Figure GPA00002978639800001115
的幅值为A4，中间合成矢量为
Figure GPA00002978639800001116
的幅值为C4，信号矢量
Figure GPA00002978639800001117
与中间合成矢量
Figure GPA00002978639800001118
的夹角设为θ4，则在矢量
Figure GPA00002978639800001119
矢量
Figure GPA00002978639800001120
以及矢量
Figure GPA00002978639800001121
组成的矢量三角形中应用余弦定理，根据公式2可以得到如下的公式：
Figure GPA00002978639800001122
Figure GPA00002978639800001123
(2)继续以第四个通道为调试通道，将第四个通道中移相器调整为第二相位状态，其中，第二相位状态相对于第一相位状态的附加相移为90度(即将移相器的附加相移在第一相位状态的基础上增加90度)，其他通道中的移相器的相位状态不变，阵列天线四个通道中信号矢量
Figure GPA00002978639800001124
与
Figure GPA00002978639800001125
可以合成得到第二合成矢量
Figure GPA00002978639800001126
如图9所示，其中，第二合成矢量
Figure GPA00002978639800001127
的幅值K2可以通过功率计测得的第二合成信号的第二功率确定，信号矢量
Figure GPA00002978639800001128
的幅值仍为A4，如图9所示，则在矢量
Figure GPA00002978639800001129
矢量
Figure GPA00002978639800001130
以及矢量
Figure GPA00002978639800001131
组成的矢量三角形中应用余弦定理，根据公式2得到如下的公式：
Figure GPA00002978639800001132
Figure GPA00002978639800001133
(3)继续以第四个通道为调试通道，将第四个通道中移相器调整为第三相位状态，其中，第二相位状态相对于第一相位状态的附加相移为180度(即将移相器的附加相移在第一相位状态的基础上增加180度)，其他通道中的移相器不变，阵列天线四个通道中的信号的信号矢量
Figure GPA00002978639800001134
与
Figure GPA00002978639800001135
可以合成得到第二合成矢量
Figure GPA00002978639800001136
如图9所示，其中，第三合成矢量
Figure GPA00002978639800001137
的幅值K3可以通过功率计测得的第三合成信号的第三功率确定，信号矢量
Figure GPA00002978639800001138
的幅值仍为A4，则在矢量
Figure GPA00002978639800001139
矢量
Figure GPA00002978639800001140
以及矢量
Figure GPA00002978639800001141
组成的矢量三角形中应用余弦定理，根据公式2得到如下的公式：
Figure GPA00002978639800001142
将上述公式3与公式5两边分别做减法运算，可得到：
Figure GPA00002978639800001143
Figure GPA0000297863980000121
将上述公式3与公式4两边分别做减法运算，可得到：
Figure GPA0000297863980000122
将公式6带入公式7，可得到：
Figure GPA0000297863980000123
根据上述公式6以及公式8，可以得到
Figure GPA0000297863980000124
Figure GPA0000297863980000125
在得到信号矢量
Figure GPA0000297863980000126
与参考矢量
Figure GPA0000297863980000127
之间的夹角θ4之后，即可由公式3、公式4、公式5以及θ4得到中间合成矢量
Figure GPA0000297863980000128
的幅值C4以及信号矢量
Figure GPA0000297863980000129
的幅值A4。
(4)由步骤(3)确定信号矢量
Figure GPA00002978639800001210
与中间合成矢量
Figure GPA00002978639800001211
之间的夹角θ4中间合成矢量
Figure GPA00002978639800001212
的幅值C4以及信号矢量
Figure GPA00002978639800001213
的幅值A4之后，可以将信号矢量
Figure GPA00002978639800001214
表示为
Figure GPA00002978639800001215
将参考矢量
Figure GPA00002978639800001216
表示为
Figure GPA00002978639800001217
设信号矢量
Figure GPA00002978639800001218
与参考矢量
Figure GPA00002978639800001219
之间的夹角为
Figure GPA00002978639800001220
则根据向量间夹角的计算公式，可以得到：
Figure GPA00002978639800001221
Figure GPA00002978639800001222
根据上述公式10可以确定信号矢量
Figure GPA00002978639800001223
与参考矢量
Figure GPA00002978639800001224
之间的夹角
Figure GPA00002978639800001225
即为第四个通道中的调试信号与参考信号之间的第一相位差。
在确定信号矢量
Figure GPA00002978639800001226
与参考矢量
Figure GPA00002978639800001227
之间的夹角
Figure GPA00002978639800001228
之后，将第四个通道中的移相器调整为第一相位状态，再以第三通道为调试通道，根据上述步骤，在第三个通道的移相器在三种不同相位状态的情况下，确定移相器在第一相位状态下第三个通道中的调试信号与参考信号之间的第一相位差
Figure GPA00002978639800001229
然后再将第三个通道中的移相器调整为第一相位状态，以第二个通道为调试通道，在第二个通道的移相器在三种不同相位状态的情况下，确定移相器在第一相位状态下第二个通道中的调试信号与参考限号之间的第一相位差
Figure GPA00002978639800001230
直至求得移相器在第一相位状态下第一个通道中的调试信号与参考信号之间的第一相位差
Figure GPA00002978639800001231
本申请实施例中，上述确定第一通道至第四通道中的信号与参考信号之间的相位差的顺序，只是一种示例，不能理解为具体限定。
在确定信号矢量
Figure GPA00002978639800001232
至
Figure GPA00002978639800001233
与参考矢量
Figure GPA00002978639800001234
之间的夹角
Figure GPA00002978639800001235
至
Figure GPA00002978639800001236
之后，若选择以第一个通道为基准通道，则第一个通道中的调试信号为基准信号，第一个通道中信号矢量
Figure GPA00002978639800001237
与参考矢量
Figure GPA00002978639800001238
之间的夹角
Figure GPA00002978639800001239
为第一个通道中的基准信号与参考信号之间的相位差，即基准相位差，另外三个通道中信号矢量与基准通道中的信号矢量
Figure GPA00002978639800001240
之间的夹角可以通过以下公式得到：
Figure GPA00002978639800001241
其中，
Figure GPA00002978639800001242
为除第一个通道之外第k个通道中信号矢量与参考矢量之间的夹角，即除基准通道之外第k通道中的调试信号与参考信号之间的目标相位差，αk1为第k个通道中调试信号的信号矢量与基准信号的信号矢量之间的夹角，即第k个通道中的调试信号的目标相位差与基准相位差之间的差值。确定另外三个通道中的目标相位差与基准相位差之间的差值之后，根据另外三个通道每个通道中目标相位差与基准相位差之间的差值，将移相器的附加相移在原来状态的基础上增加或者减小(例如αk1大于0时减小，小于0时增大)对应的角度，即可将另外三个通道中的调试信号的相位校准至与基准信号的相位相同，如图10所示，图10示出了通过实施本申请提供的多通道相位校准方法对各通道中信号进行校准后的效果图。
本申请实施例中，上述移相器可以是直接对接收到模拟信号进行移相，如采用阻容移相、变压器移相以及感应分压器移相等方法对各通道内的信号进行移相，也可以是先将接收到的模拟信号进行数字化，采用数字移相器进行移相后再将移相之后的信号转换为模拟信号，本申请不限定移相器对信号移相的具体方式。
本申请实施例中，上述确定调试信号与参考信号之间的第一相位差时，第二相位状态相对于第一相位状态或第三相位状态相对于第二相位状态的附加相移可以是π/2，也可以是π/8、π/6、π/5、π/4、π/3、2π/3、π、5π/4、3π/2、7π/4等，本申请实施例不做具体限定。
本申请另一实施例中，上述原理也可以用于阵列天线处于发射模式时的多通道之间的相位校准，如图11所示，图11是本申请实施例提供的另一种阵列天线多通道相位校准系统的示意图，其中，信号源接阵列天线功分网络的输入端，功分网络将信号源发送的信号按照功率等分或者不等分的分成n路信号，通过阵列天线的n个通道输出到阵列天线的n个发射天线，阵列天线的n个发射天线向功率计连接的单个接收天线发射n个相同的测试信号，所述单个接收天线接收所述n个测试信号通过空间功率合成方法合成的合成信号，将所述合成信号发送给功率计。在本申请实施例中，实现阵列天线各通道中信号相位校准的方法和阵列天线处于接收模式时相同，本申请实施例不再详细阐述。
上述阵列天线多通道相位校准方法中，同时打开阵列天线的n个通道接收或者发送信号，每个通道中的调试信号都是在经过包括互耦效应在内的干扰后得到的，因此通过上述方法确定的每个通道中调试信号与基准信号之间的相位差是在存在互耦效应的情况下得到的相位差，即该相位差中存在由于通道间互耦效应引起的相位差，因此根据该方法得到的第二相位差对阵列天线进行校准时，能够对互耦效应造成的通道间信号的相位差进行补偿，克服传统阵列天线通道相位校准中互耦效应对通道中信号相位的影响。进一步的，由于传统校准方案中采用矢量网络分析仪进行校准，矢量网络分析仪时射频领域的万用表，被称为仪器之王，价格昂贵，上述阵列天线多通道相位校准方法中，可以采用信号源和功率计代替传统校准方案中的矢量网络分析仪，从而能够降低校准时的硬件成本。
基于上述原理，本申请还提供一种阵列天线多通道相位校准装置，如图12所示，所述相位校准装置100包括：确定单元101以及调整单元102，
所述处理单元101用于在启用阵列天线的n个通道时，确定阵列天线n个通道中的每个通道的调试信号与参考信号之间的第一相位差，其中，所述第一相位差包括基准相位差与目标相位差，所述基准相位差为所述n个通道中的基准通道的调试信号与所述参考信号之间的相位差，所述目标相位差为除所述基准通道之外的n-1个通道各自的调试信号与所述参考信号之间的相位差，其中，所述基准通道为所述n个通道中的任意一个通道，n为大于或者等于2的正整数；
所述处理单元101还用于根据目标相位差与基准相位差之间的差值，确定所述n-1个通道中每个通道的调试信号与基准信号之间的第二相位差，所述基准信号为基准通道中的调试信号；
所述调整单元102用于根据所述n-1个通道中每个通道的调试信号与基准信号之间的第二相位差调整所述n-1个通道中每个通道中的移相器，以使得所述n-1个通道中每个通道中的调试信号的相位与所述基准信号的相位相同。
所述相位校准装置还包括功率获取单元103，所述功率获取单元103用于获取所述n个通道中的n个调试信号合成的合成信号的功率。
具体地，所述确定单元101用于支持多通道相位校准装置执行图2中的步骤S20与S21、图4中步骤S201与S202以及图5中步骤S2014等，所述调整单元102用于在步骤S21中确定单元101确定第二相位差之后，执行图2中步骤S22，所述功率获取单元103用于步骤S2011中获取第一合成信号的第一功率、步骤S2012中获取第二合成信号的第二功率以及步骤S2013中获取第三合成信号的第三功率。
其中，确定单元101可以是处理器或控制器，例如可以是中央处理器(centralprocessing unit，CPU)，或者CPU和硬件芯片的组合。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmablelogic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complexprogrammable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gatearray，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic，GAL)或其任意组合。功率获取单元103可以是功率计等能够测量信号功率的设备。
可以理解的是，多通道相位校准装置为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
本申请实施例可以根据上述方法示例对多通道相位校准装置进行功能单元的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
请参见图13，图13是本申请实施例提供的一种相位校准设备的结构示意图，如图13所示，所述相位校准设备300至少包括：处理器310、收发器320、功率测量模块330以及存储器340，处理器310、收发器320、功率测量模块330以及存储器340通过总线350连接。
所述处理器310可以是中央处理器(central processing unit，CPU)，或者CPU和硬件芯片的组合。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integratedcircuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic，GAL)或其任意组合。
所述收发器320可以包括一个接收器和一个发送器，例如，无线射频模块，以下描述的处理器310接收或者发送某个消息，具体可以理解为该处理器310通过该收发器来接收或者发送。
所述功率测量模块330可以是功率计等能够测量信号功率的模块。
所述存储器340包括但不限于是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)或可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read-Only Mmory，EPROM或者快闪存储器)，该存储器340用于存储相关指令及数据，并可以将存储的数据传输给处理器310。
本申请实施例中，收发器320中的接收器接收阵列天线n个通道的调试信号合成的合成信号，将合成信号发送给功率获取模块330，功率获取模块330测量合成信号的功率，将合成信号的功率发送给处理器310，处理器310根据阵列天线每个通道中移相器在不同相位状态下合成信号的不同功率值，最终可确定阵列天线每个通道中的调试信号与参考信号之间的相位差。上述相位校准设备各个操作的具体实现参照上述方法实施例中，此处不再赘述。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件、或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，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申请的限制。

Claims (20)

1.一种相位校准方法，其特征在于，其中，包括：
启用阵列天线的n个通道，n为大于或等于2的整数；
确定所述n个通道的基准相位差，所述基准相位差为所述n个通道中的基准通道的调试信号与参考信号之间的相位差；
确定所述n个通道中除所述基准通道之外的其他n-1个通道的各自的目标相位差，所述目标相位差为所述n-1个通道各自的调试信号与所述参考信号之间的相位差；
其中，第k个通道的相位差是将所述第k个通道中的移相器在至少三个不同相位状态下得到的，所述第k个通道是所述n个通道中的任意一个通道；
基于所述n-1个通道各自的目标相位差与所述基准相位差之间的差值，调整所述n-1个通道中每个通道中的移相器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第k个通道的相位差是根据所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、所述第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值确定的，其中，所述中间合成信号为除所述第k个通道之外的其余n-1个通道中的调试信号合成的合成信号，所述参考信号是所述n个通道中的调试信号合成的合成信号，k为小于或者等于n的正整数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述第k个通道的相位差是根据所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、所述第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值，结合矢量运算法则确定的。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、所述第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值，包括：
确定所述第k个通道的移相器在至少三个不同相位状态时，所述n个通道的调试信号合成的至少三个合成信号的幅值，其中，所述不同相位状态为所述移相器在不同附加相移时的状态，所述至少三个合成信号的幅值与所述至少三个不同相位状态一一对应；
根据所述至少三个合成信号的幅值，结合余弦定理确定所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、所述第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定所述第k个通道的移相器在至少三个不同相位状态时，所述n个通道的调试信号合成的至少三个合成信号的幅值，包括：
获取第一合成信号的第一功率，根据所述第一功率确定所述第一合成信号的幅值，所述第一合成信号为所述第k个通道的移相器在第一相位状态时所述n个通道的调试信号合成的合成信号；
获取第二合成信号的第二功率，根据所述第二功率确定所述第二合成信号的幅值，所述第二合成信号为所述第k个通道的移相器在第二相位状态时所述n个通道的调试信号合成的合成信号；
获取第三合成信号的第三功率，根据所述第三功率确定所述第三合成信号的幅值，所述第三合成信号为所述第k个通道的移相器在第三相位状态时所述n个通道的调试信号合成的合成信号。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据至少三个合成信号的幅值，结合余弦定理确定所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、所述第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值，包括：
根据如下公式确定所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、所述第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值：
Figure FDA0003298312630000021
其中，Ck为所述中间合成信号的幅值，Ak为所述第k个通道中的调试信号的幅值，θk为所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差，γ1为所述移相器在第一相位状态时的附加相移，γ2为所述移相器在第二相位状态时的附加相移，γ3为所述移相器在第三相位状态时的附加相移，K1为所述第一合成信号的幅值，K2为所述第二合成信号的幅值，K3为所述第三合成信号的幅值。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一合成信号的第一功率、所述第二合成信号的第二功率以及所述第三合成信号的第三功率是从功率计获取的。
8.根据权利要求2至6任一项所述的方法，其特征在于，
根据如下公式确定所述第k个通道中的调试信号与参考信号之间的相位差：
Figure FDA0003298312630000022
其中，Ak为所述第k个通道中调试信号的幅值，Ck为所述中间合成信号的幅值，θk为所述第k个通道中调试信号与中间合成信号之间的相位差，
Figure FDA0003298312630000023
表示所述第k通道中的调试信号，
Figure FDA0003298312630000024
表示所述中间合成信号，
Figure FDA0003298312630000025
为所述第k个通道中的调试信号与参考信号之间的相位差。
9.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述第一相位状态为所述第k个通道的移相器的附加相移为0时的状态；所述第二相位状态为所述第k个通道的移相器的附加相移为π/2时的状态；所述第三相位状态为所述第k个通道的移相器的附加相移为π时的状态。
10.一种相位校准装置，其特征在于，所述校准装置包括确定单元和调整单元：
所述确定单元，用于在启用阵列天线的n个通道时，确定所述n个通道的基准相位差，所述基准相位差为所述n个通道中的基准通道的调试信号与参考信号之间的相位差，其中，n为大于或者等于2的整数；
所述确定单元还用于确定所述n个通道中除所述基准通道之外的其他n-1个通道的各自的目标相位差，所述目标相位差为所述n-1个通道各自的调试信号与所述参考信号之间的相位差；
其中，第k个通道的相位差是将所述第k个通道中的移相器在至少三个不同相位状态下得到的，所述第k个通道是所述n个通道中的任意一个通道；
所述调整单元，用于基于所述n-1个通道各自的目标相位差与所述基准相位差之间的差值，调整所述n-1个通道中每个通道中的移相器。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，
所述第k个通道的相位差是根据所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、所述第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值确定的，其中，所述中间合成信号为除所述第k个通道之外的其余n-1个通道中的调试信号合成的合成信号，所述参考信号是所述n个通道中的调试信号合成的合成信号，k为小于或者等于n的正整数。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，
所述第k个通道的相位差是根据所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、所述第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值，结合矢量运算法则确定的。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述确定单元还用于：
确定所述第k个通道的移相器在至少三个不同相位状态时，所述n个通道的调试信号合成的至少三个合成信号的幅值，其中，所述不同相位状态为所述移相器在不同附加相移时的状态，所述至少三个合成信号的幅值与所述至少三个不同相位状态一一对应；
根据所述至少三个合成信号的幅值，结合余弦定理确定所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、所述第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
功率获取单元，用于获取第一合成信号的第一功率，所述第一合成信号为所述第k个通道的移相器在第一相位状态时所述n个通道的调试信号合成的合成信号；
所述确定单元还用于：根据所述第一功率确定所述第一合成信号的幅值；
所述功率获取单元还用于：获取第二合成信号的第二功率，所述第二合成信号为所述第k个通道的移相器在第二相位状态时所述n个通道的调试信号合成的合成信号；
所述确定单元还用于：根据所述第二功率确定所述第二合成信号的幅值；
所述功率获取单元还用于：获取第三合成信号的第三功率，所述第三合成信号为所述第k个通道的移相器在第三相位状态时所述n个通道的调试信号合成的合成信号；
所述确定单元还用于：根据所述第三功率确定所述第三合成信号的幅值。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述确定单元还用于：
根据如下公式确定所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差、所述第k个通道中的调试信号的幅值以及中间合成信号的幅值：
Figure FDA0003298312630000041
其中，Ck为所述中间合成信号的幅值，Ak为所述第k个通道中的调试信号的幅值，θk为所述第k个通道中的调试信号与中间合成信号之间的相位差，γ1为所述移相器在第一相位状态时的附加相移，γ2为所述移相器在第二相位状态时的附加相移，γ3为所述移相器在第三相位状态时的附加相移，K1为所述第一合成信号的幅值，K2为所述第二合成信号的幅值，K3为所述第三合成信号的幅值。
16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述功率获取单元为功率计。
17.根据权利要求11至15任一项所述的装置，其特征在于，所述确定单元还用于：
根据如下公式确定所述第k个通道中的调试信号与参考信号之间的相位差：
Figure FDA0003298312630000042
其中，Ak为所述第k个通道中调试信号的幅值，Ck为所述中间合成信号的幅值，θk为所述第k个通道中调试信号与中间合成信号之间的相位差，
Figure FDA0003298312630000043
表示所述第k通道中的调试信号，
Figure FDA0003298312630000044
表示所述中间合成信号，
Figure FDA0003298312630000045
为所述第k个通道中的调试信号与参考信号之间的相位差。
18.根据权利要求14或15所述的装置，其特征在于，所述第一相位状态为所述第k个通道的移相器的附加相移为0时的状态；所述第二相位状态为所述第k个通道的移相器的附加相移为π/2时的状态；所述第三相位状态为所述第k个通道的移相器的附加相移为π时的状态。
19.一种相位校准设备，其特征在于，包括处理器、收发器、功率测量模块和存储器，所述处理器、收发器、功率测量模块和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储应用程序代码，所述处理器被配置用于调用所述程序代码，执行如权利要求1至9中任一项所述的方法。
20.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的方法。
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