[发明专利]天线校准方法

摘要

本发明为天线校准方法，解决现有的四单元相控阵天线的校准需要搬动测试设备，消耗大量人力物力资源的问题。单片机MCU和现场可编程门阵列FPGA共同完成发射天线的幅度/相位校准，发射天线的幅度/相位校准步骤如下1）校准90，180，270度发射天线的幅度/相位2）校准0，180，270度发射天线的幅度/相位。

主权项

天线校准方法，收发机包含4个发射通道和4个接收通道，分别通过收发开关接四单元相控阵0º天线，90º天线，180º天线，270º天线，单片机MCU与现场可编程门阵列FPGA连接，现场可编程门阵列FPGA的四路输出分别依次经D/A转换器、中频放大器、上变频器、功率放大器接收发开关的输入，收发开关的四路输出分别依次经低噪声放大器、下变频器、中频放大器、A/D转换器接现场可编程门阵列FPGA的四路输入，第1锁相环分别接第1、2、3、4上变频器，第2锁相环分别接第1、2、3、4下变频器，其特征在于单片机MCU和现场可编程门阵列FPGA共同完成发射天线的幅度/相位校准，发射天线的幅度/相位校准步骤如下：1）校准90，180，270度发射天线的幅度/相位：FPGA控制发射机顺序通过90，180，270度天线发射脉冲信号，接收机的0度天线通道用于接收，发射完成后经接收机处理得到3个幅度：amp90、amp180、amp270，3个相位值：pha90、pha 180、pha 270送给MCU处理，MCU计算amp_x180 = amp180 * x，pha_x180 = pha180+y，x为幅度比例因子；y为相位修正因子，发射同样功率，180度天线发，0度天线收到的功率为x_180_0，相位为y_180_0；90度天线发，0度天线收到的功率为x_90_0, 相位为y_90_0;则x =x_90_0 / x_180_0；y = y_90_0 ‑ y_180_0；x可用矢网分析仪测试得到，为天线的固有特性参数，MCU判断amp90，amp_x180，amp270三者是否相等，若不相等，MCU输出指令给FPGA，FPGA调整相应发射通道的幅度衰减值，MCU判断pha90，pha_x180，pha270三者是否相等，若不相等，MCU输出指令给FPGA，FPGA调整相应发射通道的相位偏移值，MCU修正了幅度衰减值和相位偏移值后，再按步骤1的开始进行FPGA发射控制及MCU计算，验证幅度amp90，amp_x180，amp270三者是否相等及pha90，pha_x180，pha270三者是否相等，若不相等重复步骤1，直到相等为止，2）校准0，180，270度发射天线的幅度/相位，FPGA控制发射机顺序通过0，180度天线发射脉冲信号，接收机的90度天线通道用于接收，发射完成后经接收机处理得到2个幅度：amp0、amp180，2个相位值：pha0、pha 180送给MCU处理，MCU判断amp0，amp180二者是否相等，若不相等，MCU输出指令给FPGA，FPGA调整0度发射通道的幅度衰减值，MCU判断pha0，pha180二者是否相等，若不相等，MCU输出指令给FPGA，FPGA调整0度发射通道的相位偏移值，MCU修正了幅度衰减值和相位偏移值后，再按步骤2的开始进行FPGA发射控制及MCU判断，验证幅度amp0，amp180二者是否相等及pha0，pha180二者是否相等，若不相等重复步骤2，直到相等为止，到此发射天线的幅度/相位校准完成。