[发明专利]一种集成波束控制算法的射频芯片及芯片处理方法

说明书

本发明公开了一种集成波束控制算法的射频芯片及芯片处理方法，通过向射频芯片输入包括位置参数和控制指令的调整参数，然后由射频芯片的处理模块基于调整参数确定出需要处理生成的射频波束对应的波束指向参数，再确定出所述射频波束对应的幅度参数和相位参数；并按照所述幅度参数和相位参数处理生成对应的波束。通过将多颗该类射频芯片设置于对应的单元天线或单元子阵中，向每颗射频芯片输入对应的位置参数，配合每次操作输入的控制指令，可以无需高性能FPGA进行波束控制解算，而直接由每颗射频芯片自行对应处理生成对应的波束，实现高效快速的天线波束控制而无任何瓶颈局限，具有提高波束控制效率和打破相控阵天线波束控制瓶颈的技术效果。

技术领域

本发明涉及射频信号处理技术领域，特别是涉及一种集成波束控制算法的射频芯片及芯片处理方法。

背景技术

相控阵天线是一种通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变方向图形状的天线。控制相位可以改变天线方向图最大值的指向，以达到波束扫描的目的。相控阵天线波束凭其扫描速度高、相位变化速度快、天线方向图最大值指向或其他参数的变化迅速等特点，在生产生活中的应用正日趋广泛。

在实际操作过程中，相控阵天线正是通过每一颗射频芯片对相应通道内的射频信号进行相位控制而最终实现整个相控阵天线的扫描功能的。而通过外部设备可以对射频芯片输出控制指令而达到控制射频芯片实现生成信号的相位控制。在此过程中，由此会引入波束形成时间的概念。具体来讲，波束形成时间可以是指：上位机发送完一条波束控制命令后，到相控阵天线系统中的每一颗射频芯片都接收到波束控制算法模块解算出的值，并同时生效的时间。

而现有技术中通常采用如下方式实现对射频芯片的外部控制：第一种是通过一块高性能FPGA对一个天线阵面做解算，在此过程中FPGA会顺序为天线系统中的每颗芯片进行解算，并分别将结果顺序发送给每颗芯片。第二种是将天线阵面划分为数个子阵面，每个子阵面分别设置一个高性能FPGA，同时在这些高性能FPGA中设置一个主控FPGA，实际操作时，上位机首先将控制指令发送给主控FPGA，主控FPGA将数据解析后再分别发送给其余各个FPGA，再由这些FPGA分别对各自对应的子阵面中的射频芯片进行控制。

然而，由于FPGA的生产应用成本较高，并且上述方法还需通过外部波束控制算法来配合实现波束控制，因此需要搭建外部的波束控制软硬件平台。进一步地，当天线阵面不断扩大时，采用上述算法而实现对射频芯片的控制其作业量也是成倍增长的，当天线阵面面积达到一个阈值时，现有射频芯片控制方法会达到瓶颈状态。

可见，现有技术中存在着现有的射频芯片控制方法不仅应用成本高、开发难度大，并且当天线阵面面积达到阈值时，整个控制系统会面临控制瓶颈的技术问题。

发明内容

本申请提供一种集成波束控制算法的射频芯片及芯片处理方法，用以解决现有技术中存在着的现有的射频芯片控制方法不仅应用成本高、开发难度大，并且当天线阵面面积达到阈值时，整个控制系统会面临控制瓶颈的技术问题。

本申请第一方面提供了一种集成波束控制算法的射频芯片，包括：

射频模块，连接射频信号传输设备，用以输入待处理射频信号；

外围接口，连接外部设备，用以获取由外部设备输入的调整参数，所述调整参数包括位置参数和控制指令，所述位置参数用以表征所述射频芯片在预设阵面天线中所处的位置，所述控制指令用以控制所述预设阵面天线生成预定的方向图形状；

处理模块，与所述外围接口连接，用以基于所述调整参数确定出所述射频芯片需要处理生成的射频波束对应的波束指向参数；基于所述波束指向参数确定出所述射频波束对应的幅度参数和相位参数；按照所述幅度参数和相位参数对所述待处理射频信号进行处理，生成已处理射频信号；

射频接口，与所述处理模块连接，用以输出所述已处理射频信号。

可选地，所述调整参数还包括：