[发明专利]超宽带平面波合成器的稀疏阵列重构方法、装置及设备

说明书

本发明实施例提供了一种超宽带平面波合成器的稀疏阵列重构方法、装置及设备，应用于空口测试技术领域，在静区QZ中确定N个采样同心圆；利用N个采样同心圆得到多个变换采样点，多个变换采样点与同心圆的圆心的距离不相等；基于多个变换采样点，构建候选子阵列的完备字典矩阵；根据目标场残差向量，更新支撑子阵列集合；构建可选子阵列集合；计算各个临时支撑子阵列集合生成的宽带噪声场误差值的最小值；当最小值小于预设阈值，则从最小值对应的临时支撑子阵列集合中所包含的可选子阵列集合中选择一个具有特定天线单元数目的子阵列，利用选择出的子阵列替换当前正在被验证的子阵列。能够实现在适用宽带情况的同时保证静区合成场系统的稳定性。

技术领域

本发明涉及空口测试技术领域，特别是涉及超宽带平面波合成器的稀疏阵列重构方法、装置及设备。

背景技术

随着有源天线系统(Active Antenna System，AAS)基站(Base Station，BS)在5G蜂窝网络中的发展和应用，无线设备评估面临着严峻的挑战。高度集成的AAS将不再提供任何用于测试的射频(Radio Frequency，RF)连接端口，这意味着迫切需要成本效益高的空口(Over-The-Air，OTA)测试方案。

一般来说，AAS OTA射频测试有三种候选方法：直接远场策略、使用平面波合成器(Plane Wave Generator,PWG)或紧缩场(Compact Antenna Test Range,CATR)的间接远场策略和近远场转换(Near-Far Field Transformation,NFFT)策略。实际上，满足夫琅和费距离(Fraunhofer Distance,FD)的远场条件在大多数情况下通常是不可行的，因为此时电子尺寸很大的多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)系统需要非常大的微波暗室，因此成本很高。另一方面，NFFT被一些实际问题限制了应用，例如复杂的数学计算，以及测量精度和扫描区域尺寸之间的权衡。关于间接远场策略，CATR和PWG遵循相似的原则，这两种方法各有优缺点，都能在给定的Quiet Zone(静区，QZ)中合成准平面波，实现在合适的微波暗室中的近场待测设备(Antennas Under Test，AUT)测量。与CATR相比，PWG的主要优点是需要相当小的测量距离，并且不需要相当昂贵的抛物面反射器，节省了相关的空间和成本。

PWG系统是基于平面波生成天线阵列的测试系统，平面波生成器由双极化探头天线所组成，通过在被测设备所在的区域内形成高质量均匀平面波区域(幅度、相位等均匀)以进行测试。

现有的平面波合成方案是利用非冗余采样方法在QZ内确定采样点。同时将QZ的非冗余采样方案也应用于确定PWG的天线元素位置，从而构建稀疏阵列。复激励确定方案大多采用凸优化求解包含罚函数的回归方程，具体流程图如图1所示。

测试场景构建：假设有半径为D_P的圆形PWG区域，半径为D_Q的目标QZ，定义一个外圆半径为D_o内圆半径为D_Q的圆环区域，设为QZ的扩展区域。设PWG和QZ间的距离为d，对于同一同心圆的PWG子阵列使用相同的复激励，几何布局与坐标系如图2所示，宽带相位控制网络生成三个通道的复激励，其中第一个通道连接到PWG阵列中心元素，第二个通道连接到信号分离器，信号分离器的每个输出端口与PWG第二个子阵列的每个天线单元相连。第三个通道连接到另一个信号分离器，该信号分离器的每个输出端口与PWG第三个子阵列的每个天线单元相连，以此类推。图中在同一同心圆上的天线单元构成一个子阵列。这就是所谓的子阵列激励原理，同一同心圆上的天线单元的激励相同。PWG在静区200生成高质量平面波，实现对待测设备的测试，其中转台可以实现待测设备旋转。

S101：根于给定系统参数，利用非冗余采样理论在静区QZ中确定N个采样同心圆。

根据场景参数在QZ中确定N个采样同心圆：