【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信，特别涉及一种天线阵列的互耦系数确定方法、装置、设备及计算机程序产品。
技术介绍
1、在无线通信系统中，当基站使用大规模天线阵列，可利用空域复用技术，在同一时频资源中同时服务多个用户，能够提高系统性能。这种技术被称为大规模多输入多输出(massive multiple-input multiple-output,mimo)技术；通过这种技术能够大幅度提高系统容量，是下一代无线通信的关键技术。然而在实际应用中，大规模阵列天线系统也存在一些问题，例如对于间隔很近的天线之间的相互耦合不可忽略，由于互耦效应，天线间的相关性会随之增加，这会降低无线通信系统的空-时容量和性能。因此对于天线阵列，测量确定和补偿天线间的互耦效应是重要且必需的。
2、目前，互耦系数的测量和估计方法主要有两类：1）基于收发信号建立互耦模型，利用远场辅助设备发射信号，接收端接收信号并利用参数估计的方法对互耦系数进行估计；2）基于等效电路网络模型建立互耦模型，并在暗室中利用仪表直接测量网络中的相关阻抗或者s参数（散射系数），进而计算出互耦系数。然而，由于短波天线阵列系统的尺寸较大，一般尺度在数十米甚至数百米，无法在暗室进行测量；并且短波天线阵列系统往往伴随着明显的多径效应，会使基于收发信号建立互耦模型的测量方法存在多径干扰，使得互耦系数的测量估算结果并准确。因此，如何能够提供一种适用于短波天线阵列的互耦系数确定方法，保证确定的互耦系数的准确性，是现今亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种天线阵列的互耦系数确定方法，包括：
3、获取天线阵列的测量采集参数；其中，所述测量采集参数包括利用第一测量电路测量采集的两通道测量参数和利用第二测量电路测量采集的单通道测量参数；所述天线阵列包括n个天线通道，n为大于或等于2的正整数；所述第一测量电路和所述第二测量电路均包括定向耦合器和滤波器；所述两通道测量参数的数量为n2-n，每组所述两通道测量参数包括测量输入天线通道n和测量响应天线通道m对应的第一s参数、第二s参数和第三s参数，n和m均为大于等于1且小于或等于n的正整数，n不等于m；所述单通道测量参数的数量为n，每组所述单通道测量参数包括所述测量输入天线通道n对应的第四s参数、第五s参数和第六s参数；
4、根据所述测量采集参数，确定所述天线阵列的s参数矩阵；
5、根据所述s参数矩阵，确定所述天线阵列的耦合阻抗矩阵；
6、根据所述耦合阻抗矩阵，确定所述天线阵列的耦合系数矩阵，以利用所述耦合系数矩阵对所述天线阵列的发射和/或接收进行补偿。
7、在另一方面，所述定向耦合器具体为双定向耦合器，所述双定向耦合器包括第一端、第二端、第三端和第四端，所述双定向耦合器的第一端作为输入端时，所述双定向耦合器的第二端、第三端和第四端依次作为耦合端、输出端和隔离端；所述双定向耦合器的第三端作为输入端时，所述双定向耦合器的第四端、第一端和第二端依次作为耦合端、输出端和隔离端；
8、利用所述第一测量电路测量一组所述两通道测量参数时，所述第一测量电路的双定向耦合器的第一端、第二端、第三端和第四端依次连接信号源输出端、示波器的第一输入端、所述测量输入天线通道n的输入/输出端和匹配负载，所述测量响应天线通道m的输入/输出端通过所述第一测量电路的滤波器连接所述示波器的第二输入端，所述测量输入天线通道n和所述测量响应天线通道m之外的天线通道的输入/输出端连接匹配负载；所述测量输入天线通道n和所述测量响应天线通道m对应的第一s参数、第二s参数和第三s参数依次分别为所述测量响应天线通道m的输入/输出端到所述示波器的第二输入端的s参数、所述信号源输出端到所述示波器的第二输入端的s参数和所述信号源输出端到所述测量输入天线通道n的输入/输出端的s参数；
9、利用所述第二测量电路测量一组所述单通道测量参数时，所述第二测量电路的双定向耦合器的第一端、第二端、第三端和第四端依次连接所述信号源输出端、所述示波器的第一输入端、所述测量输入天线通道n的输入/输出端和所述第二测量电路的滤波器的输入端，所述第二测量电路的滤波器的输出端连接所述示波器的第二输入端，所述测量输入天线通道n之外的天线通道的输入/输出端连接匹配负载；所述测量输入天线通道n对应的第四s参数、第五s参数和第六s参数依次分别为所述测量输入天线通道n的输入/输出端到所述示波器的第二输入端的s参数、所述信号源输出端到所述示波器的第二输入端的s参数和所述信号源输出端到所述测量输入天线通道n的输入/输出端的s参数。
10、在另一方面，所述获取天线阵列的测量采集参数，包括：
11、控制所述信号源输出端输出预测参考信号；其中，，为t时刻的预测参考信号，为测试频点，j为虚数单位，t为所述预测参考信号的周期；
12、根据所述示波器的第一输入端和第二输入端输入的一个所述周期的输入信号和第七s参数，通过，确定所述第二s参数或所述第五s参数；其中，为所述示波器的第一输入端的输入信号，为所述示波器的第二输入端的输入信号，为所述信号源输出端到所述示波器的第一输入端的s参数，conj(·)用于取信号的共轭。
13、在另一方面，所述根据所述测量采集参数，确定所述天线阵列的s参数矩阵，包括：
14、根据所述测量采集参数，利用和，确定所述s参数矩阵；其中，所述s参数矩阵为，、和依次分别为每组所述两通道测量参数中的第一s参数、第二s参数和第三s参数，、和依次分别为每组所述单通道测量参数中的第四s参数、第五s参数和第六s参数。
15、在另一方面，所述根据所述s参数矩阵，确定所述天线阵列的耦合阻抗矩阵，包括：
16、利用，确定所述耦合阻抗矩阵；其中，s为所述s参数矩阵，en为n维单位矩阵，zs为所述耦合阻抗矩阵。
17、在另一方面，所述耦合系数矩阵为所述天线阵列中各天线通道的thevenin等效电路模型对应的耦合系数的矩阵。
18、在另一方面，所述根据所述耦合阻抗矩阵，确定所述天线阵列的耦合系数矩阵，包括：
19、利用，确定所述耦合系数矩阵；其中，为所述耦合系数矩阵，en为n维单位矩阵，za为自阻抗，zl为负载阻抗。
20、本专利技术还提供了一种天线阵列的互耦系数确定装置，包括：
21、测量获取模块，用于获取天线阵列的测量采集参数；其中，所述测量采集参数包括利用第一测量电路测量采集的两通道测量参数和利用第二测量电路测量采集的单通道测量参数；所述天线阵列包括n个天线通道，n为大于或等于2的正整数；所述第一测量电路和所述第二测量电路均包括定向耦合器和滤波器；所述两通道测量参数的数量为n2-n，每组所述两通道测量参数包括测量输入天线通道n和测量响应天线通道m对应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种天线阵列的互耦系数确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的天线阵列的互耦系数确定方法，其特征在于，所述定向耦合器具体为双定向耦合器，所述双定向耦合器包括第一端、第二端、第三端和第四端，所述双定向耦合器的第一端作为输入端时，所述双定向耦合器的第二端、第三端和第四端依次作为耦合端、输出端和隔离端；所述双定向耦合器的第三端作为输入端时，所述双定向耦合器的第四端、第一端和第二端依次作为耦合端、输出端和隔离端；
3.根据权利要求2所述的天线阵列的互耦系数确定方法，其特征在于，所述获取天线阵列的测量采集参数，包括：
4.根据权利要求2所述的天线阵列的互耦系数确定方法，其特征在于，所述根据所述测量采集参数，确定所述天线阵列的S参数矩阵，包括：
5.根据权利要求1所述的天线阵列的互耦系数确定方法，其特征在于，所述根据所述S参数矩阵，确定所述天线阵列的耦合阻抗矩阵，包括：
6.根据权利要求1至5任一项所述的天线阵列的互耦系数确定方法，其特征在于，所述耦合系数矩阵为所述天线阵列中各天线通道的Thevenin等效电路模型
7.根据权利要求6所述的天线阵列的互耦系数确定方法，其特征在于，所述根据所述耦合阻抗矩阵，确定所述天线阵列的耦合系数矩阵，包括：
8.一种天线阵列的互耦系数确定装置，其特征在于，包括：
9.一种天线阵列的互耦系数确定设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的天线阵列的互耦系数确定方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种天线阵列的互耦系数确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的天线阵列的互耦系数确定方法，其特征在于，所述定向耦合器具体为双定向耦合器，所述双定向耦合器包括第一端、第二端、第三端和第四端，所述双定向耦合器的第一端作为输入端时，所述双定向耦合器的第二端、第三端和第四端依次作为耦合端、输出端和隔离端；所述双定向耦合器的第三端作为输入端时，所述双定向耦合器的第四端、第一端和第二端依次作为耦合端、输出端和隔离端；
3.根据权利要求2所述的天线阵列的互耦系数确定方法，其特征在于，所述获取天线阵列的测量采集参数，包括：
4.根据权利要求2所述的天线阵列的互耦系数确定方法，其特征在于，所述根据所述测量采集参数，确定所述天线阵列的s参数矩阵，包括：
5.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王玉桃，李炎红，杨付乾，张培欣，高西奇，
申请(专利权)人：紫金山实验室，
类型：发明
国别省市：
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