[发明专利]一种天线阵列的校准方法及装置

说明书

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。

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，