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龙图腾网获悉东南大学申请的专利一种波束赋形系统收发单元的幅相自校准方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116488744B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310448005.X，技术领域涉及：H04B17/12；该发明授权一种波束赋形系统收发单元的幅相自校准方法及系统是由周健义;陈炜珩;于志强;洪伟设计研发完成，并于2023-04-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种波束赋形系统收发单元的幅相自校准方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种波束赋形系统收发单元的幅相自校准方法及系统。该方法在波束赋形系统中加入若干个由耦合器、吸收式单刀双掷开关和匹配电阻组成的耦合器开关网络。这些耦合器开关网络通过传输线级联，并且可以在一块或多块PCB上加工。给单刀双掷开关设置特定的选通端口，并测量接收状态的收发单元和发射状态的收发单元之间的传输系数，就可以计算出所有收发单元在接收和发射状态下相对于参考收发单元的幅相偏差，实现波束赋形系统自校准。本发明可以实现可扩展波束赋形阵列中多块PCB内的所有收发单元相较于同一个参考收发单元的幅相自校准，并且不需要额外的校准信号发生电路或测量电路，也不需要校准信号传输电路或天线阵列具有对称的排布或尺寸。

本发明授权一种波束赋形系统收发单元的幅相自校准方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种波束赋形系统收发单元的幅相自校准方法，其特征在于，包含如下步骤： 步骤1：测量波束赋形系统中每个耦合器开关网络连接的位于同一行相邻的两个收发单元910之间的幅相差异； 步骤1的实现过程为： 1.1：将开关111213141720的选通端口分别设置为端口1,1,2,2,2,1； 1.2：将收发单元9设置为接收模式，收发单元7设置为发射模式，其他收发单元静默，开关15161819的选通端口分别设置为端口1,2,1,2，测量收发单元9和收发单元7之间的传输系数HEBC1,EAC1|1,2,1,2，再将开关15161819的选通端口分别设置为端口2,2,1,2，测量收发单元9和收发单元7之间的传输系数HEBC1,EAC1|2,2,1,2； 将收发单元10设置为接收模式，收发单元7设置为发射模式，其他收发单元静默，开关15161819的选通端口分别设置为端口1,2,1,2，测量收发单元10和收发单元7之间的传输系数HEBC2,EAC1|1,2,1,2,，再将开关15161819的选通端口分别设置为端口1,2,2,1，测量收发单元10和收发单元7之间的传输系数HEBC2,EAC1|1,2,2,1，再将开关15161819的选通端口分别设置为端口2,2,1,2，测量收发单元10和收发单元7之间的传输系数HEBC2,EAC1|2,2,1,2，再将开关15161819的选通端口分别设置为端口2,2,2,1，测量收发单元10和收发单元7之间的传输系数HEBC2,EAC1|2,2,2,1； 将收发单元9设置为接收模式，收发单元8设置为发射模式，其他收发单元静默，开关15161819的选通端口分别设置为端口2,1,1,2，测量收发单元9和收发单元8之间的传输系数HEBC1,EAC2|2,1,1,2，再将开关15161819的选通端口分别设置为端口2,2,1,2，测量收发单元9和收发单元8之间的传输系数HEBC1,EAC2|2,2,1,2,，再将开关15161819的选通端口分别设置为端口2,1,2,1，测量收发单元9和收发单元8之间的传输系数HEBC1,EAC2|2,1,2,1,，再将开关15161819的选通端口分别设置为端口2,2,2,1，测量收发单元9和收发单元8之间的传输系数HEBC1,EAC2|2,2,2,1； 将收发单元10设置为接收模式，收发单元8设置为发射模式，其他收发单元静默，开关15161819的选通端口分别设置为端口2,1,1,2，测量收发单元10和收发单元8之间的传输系数HEBC2,EAC2|2,1,1,2，再将开关15161819的选通端口分别设置为端口2,2,1,2，测量收发单元10和收发单元8之间的传输系数HEBC2,EAC2|2,2,1,2； 1.3：计算HEBC1,EAC1|sup1, HEBC2,EAC1|sup1，HEBC1,EAC2|sup1，HEBC2,EAC2|sup1：                   123                  41.4：假设收发单元9的编号为n1，收发单元10的编号为n1+1，利用式1234计算接收模式差异系数DRn1,n1+1：                         5收发单元9和收发单元10在接收模式下，相位差异PRn1,n1+1和幅度差异MR n1,n1+1分别为： 671.5：将收发单元9设置为发射模式，收发单元7设置为接收模式，其他收发单元静默，开关15161819的选通端口分别设置为端口1,2,1,2，测量收发单元9和收发单元7之间的传输系数HEAC1,EBC1|1,2,1,2，再将开关15161819的选通端口分别设置为端口2,2,1,2，测量收发单元9和收发单元7之间的传输系数HEAC1,EBC1|2,2,1,2； 将收发单元10设置为发射模式，收发单元7设置为接收模式，其他收发单元静默，开关15161819的选通端口分别设置为端口1,2,1,2，测量收发单元10和收发单元7之间的传输系数HEAC1,EBC2 |1,2,1,2,，再将开关15161819的选通端口分别设置为端口1,2,2,1，测量收发单元10和收发单元7之间的传输系数HEAC1,EBC2|1,2,2,1，再将开关15161819的选通端口分别设置为端口2,2,1,2，测量收发单元10和收发单元7之间的传输系数HEAC1,EBC2|2,2,1,2，再将开关15161819的选通端口分别设置为端口2,2,2,1，测量收发单元10和收发单元7之间的传输系数HEAC1,EBC2|2,2,2,1； 将收发单元9设置为发射模式，收发单元8设置为接收模式，其他收发单元静默，开关15161819的选通端口分别设置为端口2,1,1,2，测量收发单元9和收发单元8之间的传输系数HEAC2,EBC1 |2,1,1,2，再将开关15161819的选通端口分别设置为端口2,2,1,2，测量收发单元9和收发单元8之间的传输系数HEAC2,EBC1|2,2,1,2,，再将开关15161819的选通端口分别设置为端口2,1,2,1，测量收发单元9和收发单元8之间的传输系数HEAC2,EBC1|2,1,2,1,，再将开关15161819的选通端口分别设置为端口2,2,2,1，测量收发单元9和收发单元8之间的传输系数HEAC2,EBC1|2,2,2,1； 将收发单元10设置为发射模式，收发单元8设置为接收模式，其他收发单元静默，开关15161819的选通端口分别设置为端口2,1,1,2，测量收发单元10和收发单元8之间的传输系数HEAC2,EBC2|2,1,1,2，再将开关15161819的选通端口分别设置为端口2,2,1,2，测量收发单元10和收发单元8之间的传输系数HEAC2,EBC2|2,2,1,2； 1.6：计算HEAC1,EBC1|sup2, HEAC1,EBC2|sup2，HEAC2,EBC1|sup2，HEAC2,EBC2|sup2：                      89      10                    111.7：假设收发单元9的编号为n1，收发单元10的编号为n1+1，利用式891011计算发射模式差异系数DTn1,n1+1：                         12收发单元9和收发单元10在发射模式下，相位差异PTn1,n1+1和幅度差异MT n1,n1+1分别为： 1314步骤1中测量波束赋形系统中每个耦合器开关网络连接的位于同一行相邻的两个收发单元910之间的幅相差异完成； 步骤2：测量波束赋形系统中每个耦合器开关网络连接的与级联传输线6最近的两个收发单元2122之间的幅相差异； 步骤2的实现过程为： 2.1：将开关2629313234的选通端口分别设置为端口1,2,1,2,2； 2.2：将收发单元21设置为接收模式，收发单元23设置为发射模式，其他收发单元静默，开关2527283033的选通端口分别设置为端口2,1,2,2,2，测量收发单元21和收发单元23之间的传输系数HEBC1,EAC1|2,1,2,2,2，再将开关2527283033的选通端口分别设置为端口1,1,1,2,2，测量收发单元21和收发单元23之间的传输系数HEBC1,EAC1|1,1,1,2,2； 将收发单元22设置为接收模式，收发单元23设置为发射模式，其他收发单元静默，开关2527283033的选通端口分别设置为端口2,1,2,2,2，测量收发单元22和收发单元23之间的传输系数HEBC2,EAC1|2,1,2,2,2,，再将开关2527283033的选通端口分别设置为端口2,2,2,2,2，测量收发单元22和收发单元23之间的传输系数HEBC2,EAC1|2,2,2,2,2，再将开关2527283033的选通端口分别设置为端口1,1,1,2,2，测量收发单元22和收发单元23之间的传输系数HEBC2,EAC1|1,1,1,2,2，再将开关2527283033的选通端口分别设置为端口1,2,1,2,2，测量收发单元22和收发单元23之间的传输系数HEBC2,EAC1|1,2,1,2,2； 将收发单元21设置为接收模式，收发单元24设置为发射模式，其他收发单元静默，开关2527283033的选通端口分别设置为端口1,1,1,1,1，测量收发单元21和收发单元24之间的传输系数HEBC1,EAC2|1,1,1,1,1，再将开关2527283033的选通端口分别设置为端口1,1,1,2,2，测量收发单元21和收发单元24之间的传输系数HEBC1,EAC2|1,1,1,2,2,，再将开关2527283033的选通端口分别设置为端口1,2,1,1,1，测量收发单元21和收发单元24之间的传输系数HEBC1,EAC2|1,2,1,1,1，再将开关2527283033的选通端口分别设置为端口1,2,1,2,2，测量收发单元21和收发单元24之间的传输系数HEBC1,EAC2|1,2,1,2,2； 将收发单元22设置为接收模式，收发单元24设置为发射模式，其他收发单元静默，开关2527283033的选通端口分别设置为端口1,1,1,1,1，测量收发单元22和收发单元24之间的传输系数HEBC2,EAC2|1,1,1,1,1，再将开关2527283033的选通端口分别设置为端口1,1,1,2,2，测量收发单元22和收发单元24之间的传输系数HEBC2,EAC2|1,1,1,2,2； 2.3：计算HEBC1,EAC1|sup3, HEBC2,EAC1|sup3，HEBC1,EAC2|sup3，HEBC2,EAC2|sup3：                   151617                  182.4：假设收发单元21的编号为n2，收发单元22的编号为n2+1，利用式15161718计算接收模式差异系数DRn2,n2+1：                           5收发单元21和收发单元22在接收模式下，相位差异PRn2,n2+1和幅度差异MR n2,n2+1为： 672.5：将收发单元21设置为发射模式，收发单元23设置为接收模式，其他收发单元静默，开关2527283033的选通端口分别设置为端口2,1,2,2,2，测量收发单元21和收发单元23之间的传输系数HEAC1,EBC1|2,1,2,2,2，再将开关2527283033的选通端口分别设置为端口1,1,1,2,2，测量收发单元21和收发单元23之间的传输系数HEAC1,EBC1|1,1,1,2,2； 将收发单元22设置为发射模式，收发单元23设置为接收模式，其他收发单元静默，开关2527283033的选通端口分别设置为端口2,1,2,2,2，测量收发单元22和收发单元23之间的传输系数HEAC1,EBC2|2,1,2,2,2,，再将开关2527283033的选通端口分别设置为端口2,2,2,2,2，测量收发单元22和收发单元23之间的传输系数HEAC1,EBC2|2,2,2,2,2，再将开关2527283033的选通端口分别设置为端口1,1,1,2,2，测量收发单元22和收发单元23之间的传输系数HEAC1,EBC2|1,1,1,2,2，再将开关2527283033的选通端口分别设置为端口1,2,1,2,2，测量收发单元22和收发单元23之间的传输系数HEAC1,EBC2|1,2,1,2,2； 将收发单元21设置为发射模式，收发单元24设置为接收模式，其他收发单元静默，开关2527283033的选通端口分别设置为端口1,1,1,1,1，测量收发单元21和收发单元24之间的传输系数HEAC2,EBC1|1,1,1,1,1，再将开关2527283033的选通端口分别设置为端口1,1,1,2,2，测量收发单元21和收发单元24之间的传输系数HEAC2,EBC1|1,1,1,2,2,，再将开关2527283033的选通端口分别设置为端口1,2,1,1,1，测量收发单元21和收发单元24之间的传输系数HEAC2,EBC1|1,2,1,1,1，再将开关2527283033的选通端口分别设置为端口1,2,1,2,2，测量收发单元21和收发单元24之间的传输系数HEAC2,EBC1|1,2,1,2,2； 将收发单元22设置为发射模式，收发单元24设置为接收模式，其他收发单元静默，开关2527283033的选通端口分别设置为端口1,1,1,1,1，测量收发单元22和收发单元24之间的传输系数HEAC2,EBC2|1,1,1,1,1，再将开关2527283033的选通端口分别设置为端口1,1,1,2,2，测量收发单元22和收发单元24之间的传输系数HEAC2,EBC2|1,1,1,2,2； 2.6：计算HEAC1,EBC1|sup4, HEAC1,EBC2|sup4，HEAC2,EBC1|sup4，HEAC2,EBC2|sup4：                   19 20     21                   222.7：假设收发单元21的编号为n2，收发单元22的编号为n2+1，利用式19202122计算发射模式差异系数DTn2,n2+1                        12收发单元21和收发单元22在发射模式下，相位差异PTn2,n2+1和幅度差异MT n2,n2+1分别为： 1314步骤2中测量波束赋形系统中每个耦合器开关网络连接的与级联传输线6最近的两个收发单元2122之间的幅相差异完成； 步骤3：测量波束赋形系统中每两个级联的耦合器开关网络连接的与同一根级联传输线6最近的两个收发单元3638之间的幅相差异； 步骤3的实现过程为： 3.1：将开关394043444548的选通端口分别设置为端口1,1,2,1,1,2； 3.2：将收发单元36设置为接收模式，收发单元35设置为发射模式，其他收发单元静默，开关41424647的选通端口分别设置为端口1,1,2,1，测量收发单元36和收发单元35之间的传输系数HEBC1,EAC1|1,1,2,1，再将开关41424647的选通端口分别设置为端口2,1,2,1，测量收发单元36和收发单元35之间的传输系数HEBC1,EAC1|2,1,2,1； 将收发单元38设置为接收模式，收发单元35设置为发射模式，其他收发单元静默，开关41424647的选通端口分别设置为端口1,1,2,1，测量收发单元38和收发单元35之间的传输系数HEBC2,EAC1|1,1,2,1,，再将开关41424647的选通端口分别设置为端口1,2,2,2，测量收发单元38和收发单元35之间的传输系数HEBC2,EAC1|1,2,2,2，再将开关41424647的选通端口分别设置为端口2,1,2,1，测量收发单元38和收发单元35之间的传输系数HEBC2,EAC1|2,1,2,1，再将开关41424647的选通端口分别设置为端口2,2,2,2，测量收发单元38和收发单元35之间的传输系数HEBC2,EAC1|2,2,2,2； 将收发单元36设置为接收模式，收发单元37设置为发射模式，其他收发单元静默，开关41424647的选通端口分别设置为端口2,1,1,1，测量收发单元36和收发单元37之间的传输系数HEBC1,EAC2|2,1,1,1，再将开关41424647的选通端口分别设置为端口2,1,2,1，测量收发单元36和收发单元37之间的传输系数HEBC1,EAC2|2,1,2,1,，再将开关41424647的选通端口分别设置为端口2,2,1,2，测量收发单元36和收发单元37之间的传输系数HEBC1,EAC2|2,2,1,2，再将开关41424647的选通端口分别设置为端口2,2,2,2，测量收发单元36和收发单元37之间的传输系数HEBC1,EAC2|2,2,2,2； 将收发单元38设置为接收模式，收发单元37设置为发射模式，其他收发单元静默，开关41424647的选通端口分别设置为端口2,1,1,1，测量收发单元38和收发单元37之间的传输系数HEBC2,EAC2|2,1,1,1，再将开关41424647的选通端口分别设置为端口2,1,2,1，测量收发单元38和收发单元37之间的传输系数HEBC2,EAC2|2,1,2,1； 3.3：计算HEBC1,EAC1|sup, HEBC2,EAC1|sup，HEBC1,EAC2|sup，HEBC2,EAC2|sup：                      232425                  263.4：假设收发单元36的编号为n3，收发单元38的编号为n3+1，利用式23242526计算接收模式差异系数DRn3,n3+1                         5收发单元36和收发单元38在接收模式下，相位差异PRn3,n3+1和幅度差异MR n3,n3+1分别为： 673.5：将收发单元36设置为发射模式，收发单元35设置为接收模式，其他收发单元静默，开关41424647的选通端口分别设置为端口1,1,2,1，测量收发单元36和收发单元35之间的传输系数HEAC1,EBC1|1,1,2,1，再将开关41424647的选通端口分别设置为端口2,1,2,1，测量收发单元36和收发单元35之间的传输系数HEAC1,EBC1|2,1,2,1； 将收发单元38设置为发射模式，收发单元35设置为接收模式，其他收发单元静默，开关41424647的选通端口分别设置为端口1,1,2,1，测量收发单元38和收发单元35之间的传输系数HEAC1,EBC2|1,1,2,1,，再将开关41424647的选通端口分别设置为端口1,2,2,2，测量收发单元38和收发单元35之间的传输系数HEAC1,EBC2|1,2,2,2，再将开关41424647的选通端口分别设置为端口2,1,2,1，测量收发单元38和收发单元35之间的传输系数HEAC1,EBC2|2,1,2,1，再将开关41424647的选通端口分别设置为端口2,2,2,2，测量收发单元38和收发单元35之间的传输系数HEAC1,EBC2|2,2,2,2； 将收发单元36设置为发射模式，收发单元37设置为接收模式，其他收发单元静默，开关41424647的选通端口分别设置为端口2,1,1,1，测量收发单元36和收发单元37之间的传输系数HEAC2,EBC1|2,1,1,1，再将开关41424647的选通端口分别设置为端口2,1,2,1，测量收发单元36和收发单元37之间的传输系数HEAC2,EBC1|2,1,2,1,，再将开关41424647的选通端口分别设置为端口2,2,1,2，测量收发单元36和收发单元37之间的传输系数HEAC2,EBC1|2,2,1,2，再将开关41424647的选通端口分别设置为端口2,2,2,2，测量收发单元36和收发单元37之间的传输系数HEAC2,EBC1|2,2,2,2； 将收发单元38设置为发射模式，收发单元37设置为接收模式，其他收发单元静默，开关41424647的选通端口分别设置为端口2,1,1,1，测量收发单元38和收发单元37之间的传输系数HEAC2,EBC2|2,1,1,1，再将开关41424647的选通端口分别设置为端口2,1,2,1，测量收发单元38和收发单元37之间的传输系数HEAC2,EBC2|2,1,2,1； 3.6：计算HEAC1,EBC1|sup, HEAC1,EBC2|sup，HEAC2,EBC1|sup，HEAC2,EBC2|sup：                       27 28 29                   303.7：假设收发单元36的编号为n3，收发单元38的编号为n3+1，利用式27282930计算发射模式差异系数DTn3,n3+1                         12收发单元36和收发单元38在发射模式下，相位差异PTn3,n3+1和幅度差异MT n3,n3+1分别为：     13    14步骤3中测量波束赋形系统中每两个级联的耦合器开关网络连接的与同一根级联传输线6最近的两个收发单元3638之间的幅相差异完成； 步骤4：计算波束赋形系统中所有收发单元的幅相偏差，即收发单元相对于参考收发单元的幅相差异； 步骤4的实现过程为： 假定参考收发单元的编号为1，基于已测量的任意编号为n和n+1的两个收发单元在接收模式下的相位差异PRn,n+1和幅度差异MR n,n+1，任意编号为n的收发单元和参考收发单元在接收模式下的相位偏差PR1,n和幅度偏差MR1,n分别为：                                         31                                              32基于已测量的编号为n和n+1的两个收发单元在发射模式下的相位差异PTn,n+1和幅度差异MT n,n+1，编号为n的收发单元和参考收发单元在发射模式下的相位偏差PT1,n和幅度偏差MT1,n分别为                                              33                                              34完成所有收发单元的幅相自校准。

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