本公開涉及移相器芯片射頻(RF)自測試。

背景技術(shù)：

電子調(diào)向天線(ESA)(還稱為相控陣天線)組合了天線和可以被實施為單獨移相器芯片的多個個體發(fā)射/接收(T/R)模塊，以創(chuàng)建更大的有效孔徑。個體T/R模塊之間的電子受控相位和增益關(guān)系控制輻射圖案并因此控制所合成的孔徑的方向性。對輻射圖案的這種控制能夠用于空中的波束調(diào)向和星載通信系統(tǒng)，以用于目標(biāo)獲取和追蹤或用于雷達(dá)系統(tǒng)中的針對雜波抑制的深零位合成。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開的一個方面提供了一種用于操作移相器芯片RF自測試的方法。該方法包括：由控制硬件選擇來自鎖相環(huán)的第一輸出；由控制硬件向第一被測設(shè)備和第二被測設(shè)備發(fā)送來自鎖相環(huán)的第一輸出；以及由控制硬件將連接到第一被測設(shè)備的第一相位旋轉(zhuǎn)器調(diào)整為零的第一旋轉(zhuǎn)器相位值。該方法還包括：由控制硬件通過調(diào)整連接到第二被測設(shè)備的第二相位旋轉(zhuǎn)器以在一個相位范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，并測量相位檢測器的相位檢測器值，來確定連接到第二被測設(shè)備的相位檢測器的相位檢測器值的集合。該方法進(jìn)一步包括：由控制硬件通過對相位檢測器值的集合求平均來確定相位檢測器的相位檢測器增益；以及由控制硬件將相位檢測器增益存儲在存儲器硬件中。

本公開的實施方式可以包括以下可選特征中的一個或多個。在一些實施方式中，該方法包括：由控制硬件利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器來測量相位檢測器值的集合。該方法還可以包括：由控制硬件關(guān)斷去往第一被測設(shè)備和第二被測設(shè)備的全部信號；以及測量模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出以確定模數(shù)轉(zhuǎn)換器偏移。在去往第一被測設(shè)備和第二被測設(shè)備的全部信號被啟用的情況下，調(diào)整連接到第二被測設(shè)備的第二相位旋轉(zhuǎn)器可以包括：調(diào)整第二相位旋轉(zhuǎn)器，直到相位檢測器的當(dāng)前相位檢測器值被最小化。

當(dāng)前相位檢測器值可以通過從模數(shù)轉(zhuǎn)換器的當(dāng)前輸出減去模數(shù)轉(zhuǎn)換器偏移而被確定。相位范圍可以近似大于正或負(fù)四個最低有效位。該方法可以包括：由控制硬件將第二相位旋轉(zhuǎn)器調(diào)整為零的第二旋轉(zhuǎn)器相位值；由控制硬件調(diào)整第一相位旋轉(zhuǎn)器，直到相位檢測器的當(dāng)前相位檢測器值被最小化；以及測量相位檢測器的第一相位檢測器值。

在一些實施方式中，該方法包括：由控制硬件選擇來自鎖相環(huán)的與第一輸出異相90度的第二輸出；由控制硬件將第二相位旋轉(zhuǎn)器調(diào)整為90度；以及測量相位檢測器的第二相位檢測器值。該方法可以進(jìn)一步包括：由控制硬件通過從第二相位檢測器值減去第一相位檢測器值并將差值除以相位檢測器增益來確定第二被測設(shè)備的正交誤差。該方法還可以包括：當(dāng)相位檢測器的當(dāng)前相位檢測器值被最小化時，測量相位檢測器的第一相位檢測器值。在一些示例中，該方法包括：由控制硬件選擇來自鎖相環(huán)的與第一輸出異相90度的第二輸出；由控制硬件將第一相位旋轉(zhuǎn)器調(diào)整為90度；以及測量相位檢測器的第二相位檢測器值。該方法可以進(jìn)一步包括：通過從第二值減去第一值并將差值除以相位檢測器增益來確定第一被測設(shè)備的正交誤差。

本公開的另一方面提供了一種用于操作移相器芯片RF自測試的第二方法。該方法包括：由控制硬件向前置放大器和輸入峰值檢測器輸出來自鎖相環(huán)第一信號；由控制硬件向被測設(shè)備輸出來自前置放大器的第二信號；由控制硬件選擇目標(biāo)水平；以及由控制硬件調(diào)整前置放大器的前置放大器增益，以使得輸入峰值檢測器值近似匹配于目標(biāo)水平。輸入峰值檢測器被配置為基于第一信號來輸出輸入峰值檢測器值。

這一方面可以包括以下可選特征中的一個或多個。該方法可以包括：由控制硬件調(diào)整連接到前置放大器的精度可變增益調(diào)整器；以及測量連接到被測設(shè)備的輸出的輸出峰值檢測器的輸出峰值檢測器值。該方法可以進(jìn)一步包括：由控制硬件調(diào)整被測設(shè)備的被測設(shè)備增益，直到輸出峰值檢測器值近似匹配于目標(biāo)水平。在一些示例中，該方法包括：由控制硬件停止去往前置放大器和被測設(shè)備的全部信號；由控制硬件測量輸入峰值檢測器的當(dāng)前輸入峰值檢測器值作為輸入峰值檢測器偏移；以及測量輸出峰值檢測器的當(dāng)前輸出峰值檢測器值作為輸出峰值檢測器偏移。

在一些實施方式中，該方法包括：由控制硬件通過從輸入峰值檢測器的輸入峰值檢測器值減去輸入峰值檢測器偏移來確定輸入峰值檢測器值。該方法還可以包括：由控制硬件通過從輸出峰值檢測器的輸出峰值檢測器值減去輸出峰值檢測器偏移來確定輸出峰值檢測器值。該方法可以進(jìn)一步包括：利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器來測量輸入峰值檢測器值和輸出峰值檢測器值。該方法還可以包括：由控制硬件調(diào)整精度可變增益調(diào)整器，以確認(rèn)輸出峰值檢測器值在閾值容差內(nèi)近似匹配于目標(biāo)水平。

本公開的又另一方面提供了一種用于移相器芯片RF自測試的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：鎖相環(huán)，具有第一和第二輸出；第一被測設(shè)備，與鎖相環(huán)處于通信中；以及第二被測設(shè)備，與第一被測設(shè)備處于通信中。第一被測設(shè)備具有第一相位旋轉(zhuǎn)器，并且第二被測設(shè)備具有第二相位旋轉(zhuǎn)器。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：相位檢測器，與第一被測設(shè)備或第二被測設(shè)備中的至少一個處于通信中；以及控制硬件，與鎖相環(huán)、第一被測設(shè)備、第二被測設(shè)備和相位檢測器處于通信中?？刂朴布慌渲脼椋哼x擇來自鎖相環(huán)的第一輸出；向第一被測設(shè)備和第二被測設(shè)備發(fā)送來自鎖相環(huán)的第一輸出；以及將第一相位旋轉(zhuǎn)器調(diào)整為零的第一旋轉(zhuǎn)器相位值?？刂朴布M(jìn)一步被配置為：通過調(diào)整第二相位旋轉(zhuǎn)器以在一個相位范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，并測量相位檢測器的相位檢測器值，來確定相位檢測器值的集合?？刂朴布€被配置為：通過對相位檢測器值的集合求平均來確定相位檢測器的相位檢測器增益。

這一方面可以包括以下可選特征中的一個或多個。該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括：模數(shù)轉(zhuǎn)換器，與相位檢測器和控制硬件處于通信中，其中控制硬件進(jìn)一步被配置為利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器來測量相位檢測器值的集合?？刂朴布梢赃M(jìn)一步被配置為：關(guān)斷去往第一被測設(shè)備和第二被測設(shè)備的全部信號；以及測量模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出以確定模數(shù)轉(zhuǎn)換器偏移。在去往第一被測設(shè)備和第二被測設(shè)備的全部信號被啟用的情況下，調(diào)整連接到第二被測設(shè)備的第二相位旋轉(zhuǎn)器可以包括：調(diào)整第二相位旋轉(zhuǎn)器，直到相位檢測器的當(dāng)前相位檢測器值被最小化。當(dāng)前相位檢測器值可以通過從模數(shù)轉(zhuǎn)換器的當(dāng)前輸出減去模數(shù)轉(zhuǎn)換器偏移而被確定。相位范圍可以近似大于正或負(fù)四個最低有效位。

在一些示例中，控制硬件進(jìn)一步被配置為：將第二相位旋轉(zhuǎn)器調(diào)整為零的第二旋轉(zhuǎn)器相位值；調(diào)整第一相位旋轉(zhuǎn)器，直到相位檢測器的當(dāng)前相位檢測器值被最小化；以及測量相位檢測器的第一相位檢測器值。該控制硬件可以進(jìn)一步被配置為：選擇來自鎖相環(huán)的與第一輸出異相90度的第二輸出；以及將第二相位旋轉(zhuǎn)器調(diào)整為90度?？刂朴布€可以被配置為：測量相位檢測器的第二相位檢測器值；以及通過從第二相位檢測器值減去第一相位檢測器值并將差值除以相位檢測器增益來確定第二被測設(shè)備的正交誤差?？刂朴布M(jìn)一步被配置為：當(dāng)相位檢測器的當(dāng)前相位檢測器值被最小化時，測量相位檢測器的第一相位檢測器值。控制硬件可以進(jìn)一步被配置為：選擇來自鎖相環(huán)的與第一輸出異相90度的第二輸出；以及將第一相位旋轉(zhuǎn)器調(diào)整為90度?？刂朴布梢员慌渲脼椋簻y量相位檢測器的第二相位檢測器值；以及通過從第二值減去第一值并將差值除以相位檢測器增益來確定第一被測設(shè)備的正交誤差。

本公開的又另一方面提供了一種用于移相器芯片RF自測試的第二系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：鎖相環(huán)；前置放大器，與鎖相環(huán)處于通信中；輸入峰值檢測器，與前置放大器處于通信中；以及控制硬件，與鎖相環(huán)、前置放大器和輸入峰值檢測器處于通信中?？刂朴布慌渲脼椋合蚯爸梅糯笃骱洼斎敕逯禉z測器輸出來自鎖相環(huán)的第一信號；向被測設(shè)備輸出來自前置放大器的第二信號；選擇目標(biāo)水平；以及調(diào)整前置放大器的前置放大器增益，以使得輸入峰值檢測器值近似匹配于目標(biāo)水平。輸入峰值檢測器被配置為基于第一信號來輸出輸入峰值檢測器值。

這一方面可以包括以下可選特征中的一個或多個。該系統(tǒng)可以包括：精度可變增益調(diào)整器，連接到前置放大器；以及輸出峰值檢測器，連接到被測設(shè)備的輸出，其中控制硬件進(jìn)一步被配置為：調(diào)整精度可變增益調(diào)整器；以及測量輸出峰值檢測器的輸出峰值檢測器值?？刂朴布梢赃M(jìn)一步被配置為：調(diào)整被測設(shè)備的被測設(shè)備增益，直到輸出峰值檢測器值近似匹配于目標(biāo)水平。

在一些示例中，控制硬件被配置為：停止去往前置放大器和被測設(shè)備的全部信號；測量輸入峰值檢測器的當(dāng)前輸入峰值檢測器值作為輸入峰值檢測器偏移；以及測量輸出峰值檢測器的當(dāng)前輸出峰值檢測器值作為輸出峰值檢測器偏移?？刂朴布梢员慌渲脼椋和ㄟ^從輸入峰值檢測器的輸入峰值檢測器值減去輸入峰值檢測器偏移來確定輸入峰值檢測器值；以及通過從輸出峰值檢測器的輸出峰值檢測器值減去輸出峰值檢測器偏移來確定輸出峰值檢測器值。

在一些示例中，該系統(tǒng)包括：模數(shù)轉(zhuǎn)換器，與每個峰值檢測器處于通信中?？刂朴布梢员慌渲脼槔媚?shù)轉(zhuǎn)換器來測量輸入峰值檢測器值和輸出峰值檢測器值?？刂朴布梢赃M(jìn)一步被配置為：調(diào)整精度可變增益調(diào)整器，以確認(rèn)輸出峰值檢測器值在閾值容差內(nèi)近似匹配于目標(biāo)水平。

在附圖和下面的描述中闡述了本公開的一個或更多個實施方式的細(xì)節(jié)。其他方面、特征和優(yōu)點從描述和附圖并且從權(quán)利要求來看將是明顯的。

附圖說明

圖1提供了示例相控陣天線系統(tǒng)的示意性視圖。

圖2A提供了相控陣天線的替換實施例的示意性視圖。

圖2B提供了用于具有多個放大器和峰值檢測器的相控陣天線的測試系統(tǒng)的示意性視圖。

圖2C提供了用于具有相位旋轉(zhuǎn)器的相控陣天線的測試系統(tǒng)的示意性視圖。

圖3示出了用于校準(zhǔn)相控陣天線中的被測設(shè)備的方法。

圖4示出了用于校準(zhǔn)相控陣天線中的被測設(shè)備的替換方法。

圖5是可以用于實施本文中所描述的系統(tǒng)和方法的示例計算設(shè)備的示意性視圖。

各種附圖中的相似參考符號指示相似元件。

具體實施方式

在無線電發(fā)射系統(tǒng)中，天線陣列能夠用于提高在更大范圍內(nèi)通信的能力和/或提高在個體元件上的方向中的天線增益。在相控陣天線中，個體元件的相位可以被調(diào)整來對覆蓋的區(qū)域進(jìn)行整形，以導(dǎo)致更長的發(fā)射或者對發(fā)射方向進(jìn)行調(diào)向，而無需物理地移動該陣列。覆蓋的形狀可以通過該陣列中的個體元件發(fā)射相位和增益的交替而被調(diào)整。

圖1提供了示例相控陣天線系統(tǒng)10的示意性視圖。相控陣天線系統(tǒng)10包括與數(shù)據(jù)源102和遠(yuǎn)程系統(tǒng)130處于通信中的相控陣天線100。在所示出的示例中，相控陣天線100包括與天線陣列120處于通信中的控制器200，天線陣列120由多個天線122組成?？刂破?00包括與多個收發(fā)器模塊220處于通信中的調(diào)制解調(diào)器210。調(diào)制解調(diào)器210從數(shù)據(jù)源102接收數(shù)據(jù)104，并將數(shù)據(jù)104轉(zhuǎn)換成適合于向天線陣列120傳輸?shù)男问?。例如，調(diào)制解調(diào)器210將數(shù)據(jù)104轉(zhuǎn)換成用于經(jīng)由電磁能量或無線電信號由收發(fā)器模塊220發(fā)射或接收的信號。天線陣列120可以通過空中發(fā)射電磁能量以便由遠(yuǎn)程系統(tǒng)130接收。遠(yuǎn)程系統(tǒng)130可以包括與用戶134相關(guān)聯(lián)的收發(fā)器設(shè)備132。相控陣天線系統(tǒng)10還能夠按照逆向順序進(jìn)行操作，遠(yuǎn)程系統(tǒng)130向天線陣列120發(fā)射電磁能量，控制器200將電磁能量轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)104。連接到相控陣天線的是控制硬件230的集合。控制硬件230包括用于控制由相控陣天線100發(fā)射的數(shù)據(jù)104并且用于對相控陣天線100實施各種測試和控制的各種系統(tǒng)和處理器。

圖2A提供了相控陣天線100的替換實施例的示意性視圖。相控陣天線100包括第一收發(fā)器模塊220a或第一被測設(shè)備以及第二收發(fā)器220b或第二被測設(shè)備。第一收發(fā)器模塊220a和第二收發(fā)器模塊220b兩者都連接到天線122。每個收發(fā)器模塊220包括連接到天線122的發(fā)射模塊222和接收模塊224。接收模塊224向加法器240傳輸信號242。加法器240將所接收的每個信號242添加到單個值中，并向相位檢測器250傳輸該值。相位檢測器250被配置為輸出與所接收的信號的相位相對應(yīng)的相位檢測器值252。存在可以用于創(chuàng)建相位檢測器250的各種方法，并且任何適合的方法是足夠的。在一些實施方式中，相位檢測器值252為從加法器240接收的信號242與來自鎖相環(huán)(PLL)260的參考信號268之間的相位差。相位檢測器值252可以通過各種緩沖器和/或放大器232來發(fā)送，以將信號調(diào)節(jié)為適合方式以便模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)270從其讀取值。在一些配置中，ADC 270還連接到峰值檢測器290，峰值檢測器290被配置為讀取交變信號的峰值作為直流值或數(shù)字值。

PLL 260生成兩個信號，第一PLL信號262a和第二PLL信號262b，它們中的每個彼此異相90度。第一PLL信號262a和第二PLL信號262b的頻率取決于相控陣天線100的頻率。復(fù)用器或復(fù)用設(shè)備266選擇第一PLL信號262a和第二PLL信號262b中的哪個被發(fā)送給精度可變增益調(diào)整器280。精度可變增益調(diào)整器280允許正向發(fā)射模塊222發(fā)送的第一PLL信號262a或第二PLL信號262b的增益的精確調(diào)整。在一些實施方式中，第一PLL信號262a或第二PLL信號262b通過各種緩沖器和放大器232而被反饋以調(diào)節(jié)信號。復(fù)用器266能夠選擇是否要求各種緩沖器和放大器232來調(diào)節(jié)第一PLL信號262a或第二PLL信號262b。復(fù)用器266向每個發(fā)射模塊222發(fā)送第一PLL信號262a或第二PLL信號262b。每個發(fā)射模塊222直接向相同收發(fā)器模塊220中的接收器模塊224并且向天線122傳輸?shù)谝籔LL信號262a或第二PLL信號262b。在一些配置中，天線122為連接用于測試的多個收發(fā)器模塊220的衰減器。

圖2B提供了用于具有多個放大器232和峰值檢測器290的相控陣天線100的測試系統(tǒng)的示意性視圖。PLL 260生成參考信號262并向精度可變增益調(diào)整器280發(fā)送參考信號262。精度可變增益調(diào)整器280調(diào)整去往任何前置放大器232或介入放大器232的信號的增益。介入放大器232A向輸入峰值檢測器290a和被測設(shè)備214這兩者發(fā)送參考信號262。被測設(shè)備214放大參考信號262并將它發(fā)送給輸出峰值檢測器290b。輸入峰值檢測器290a輸出峰值檢測器值294、294a，并且輸出峰值檢測器290b輸出與峰值檢測器290所接收的參考信號262的峰值的值有關(guān)的輸出峰值檢測器值294、294b。取決于所采取的測量，輸入峰值檢測器290a或輸出峰值檢測器290b被開關(guān)292所選擇。開關(guān)292允許輸入峰值檢測器值294a或輸出峰值檢測器值294b被發(fā)送給ADC 270以由控制硬件230進(jìn)行監(jiān)測。在一些實施方式中，另外的峰值檢測器290被包括并且它們相應(yīng)的峰值檢測器值294被發(fā)送給ADC 270。

被測放大器或被測設(shè)備214的測試可以通過以下操作而開始：關(guān)斷由PLL 260對參考信號262的生成，并測量輸入峰值檢測器值294a和輸出峰值檢測器值294b作為偏移值238。該測試可以包括：選擇目標(biāo)水平236并調(diào)整前置放大器232以使得輸入峰值檢測器值294a近似匹配于目標(biāo)水平236。目標(biāo)水平236可以被選擇為峰值檢測器290的性能與放大器232的線性度之間的折衷。該測試可以包括：在一個范圍內(nèi)調(diào)整精度可變增益調(diào)整器280以通過測量輸出峰值檢測器值294b來確定被測設(shè)備214的輸出。接著，該測試可以包括：調(diào)整被測設(shè)備214的增益并重復(fù)精度可變增益調(diào)整器280的調(diào)整，直到被測設(shè)備214的響應(yīng)匹配于前置放大器232的響應(yīng)。在所有的情況下，可以從峰值檢測器值294減去相應(yīng)的偏移值238，以減小測試系統(tǒng)上存在的任何誤差或噪聲。

圖2C提供了用于具有相位旋轉(zhuǎn)器226的相控陣天線100的測試系統(tǒng)的示意性視圖。PLL 260向復(fù)用器266傳輸兩個PLL信號262、第一PLL信號262a和第二PLL信號262b。PLL 260可以向相位檢測器250傳輸參考信號268。第二PLL信號262b與第一PLL信號262a異相90度。復(fù)用器266可以選擇第一PLL信號262a或第二PLL信號262b向放大器232發(fā)送。復(fù)用器266可以由控制硬件230來控制。放大器232向第一被測設(shè)備214a傳輸PLL信號262。第一被測設(shè)備214a包括第一相位旋轉(zhuǎn)器226a。相位旋轉(zhuǎn)器226可控制為調(diào)整PLL信號262的相位角。在相位旋轉(zhuǎn)器226調(diào)整了PLL信號262的相位之后，第一相位旋轉(zhuǎn)器226a向衰減器122發(fā)送PLL信號262。衰減器122向第二被測設(shè)備214b發(fā)送PLL信號262。第二被測設(shè)備214b包括第二相位旋轉(zhuǎn)器226b。第二相位旋轉(zhuǎn)器226b調(diào)整從衰減器122接收的PLL信號262的相位。在第二相位旋轉(zhuǎn)器226b調(diào)整了PLL信號262的相位之后，第二相位旋轉(zhuǎn)器226b向加法器240傳輸PLL信號262。加法器240向相位檢測器250傳輸PLL信號262。相位檢測器250比較PLL信號262與參考信號268之間的相位差。相位檢測器250向ADC 270傳輸相位檢測器值252。ADC 270將相位檢測器值252轉(zhuǎn)換成由控制硬件230讀取的值。在一些實施方式中，控制硬件230調(diào)整相位旋轉(zhuǎn)器值228。控制硬件230可以通過調(diào)整第一相位旋轉(zhuǎn)器值228a來調(diào)整第一相位旋轉(zhuǎn)器226a，并且通過調(diào)整第二相位旋轉(zhuǎn)器值228b來調(diào)整第二相位旋轉(zhuǎn)器226b。各種值(諸如，目標(biāo)值或目標(biāo)水平236、偏移值238、相位檢測器增益254、或值256)可以存儲在存儲器硬件244中以便后續(xù)使用。

各種被測設(shè)備214可以通過以下步驟而被校準(zhǔn)。首先，PLL 260被關(guān)斷并且ADC 270測量相位檢測器值252作為偏移值238。PLL260通過傳輸參考信號268和PLL信號262而被接通。控制硬件230指引復(fù)用器266選擇第二PLL信號262b并將第二相位旋轉(zhuǎn)器值228b設(shè)置為零?？刂朴布?30掃描第一相位旋轉(zhuǎn)器值228a，直到相位檢測器值252在減去偏移值238之后被最小化。控制硬件230接著在一個最低有效位的增量中掃描第二相位旋轉(zhuǎn)器值228b，并通過對該掃描的相位檢測器250的值求平均來確定相位檢測器增益254。

接著，控制硬件230將第二相位旋轉(zhuǎn)器值228b設(shè)置為零并調(diào)整第一相位旋轉(zhuǎn)器值228b，直到相位檢測器值252在減去偏移238之后被最小化。最小化的相位檢測器值252可以被存儲作為第一值256a?？刂朴布?30指引復(fù)用器266選擇與第二PLL信號262b異相90度的第一PLL信號262a?？刂朴布?30將第二相位旋轉(zhuǎn)器值228b調(diào)整為90度。控制硬件230測量相位檢測器值252并減去偏移238，并且相位檢測器值252可以被存儲作為第二值256b。第二被測設(shè)備214b的誤差由第一值256a與第二值256b之間的差異來確定。作為結(jié)果的差異被除以相位檢測器增益254以確定第二被測設(shè)備214b的正交誤差。

控制硬件230將復(fù)用器266設(shè)置為傳輸?shù)诙LL信號262b并將第一相位旋轉(zhuǎn)器值228a設(shè)置為零。控制硬件230調(diào)整第二相位旋轉(zhuǎn)器值228，以使相位檢測器值252最小化。該值可以被存儲作為第三值256c?？刂朴布?30指引復(fù)用器266選擇與第二PLL信號262b異相90度的第一PLL信號262a?？刂朴布?30將第二相位旋轉(zhuǎn)器值228b調(diào)整為90度?？刂朴布?30測量相位檢測器值252并減去偏移238。作為結(jié)果的相位檢測器值252可以被存儲作為第四值256d。第一被測設(shè)備214a的誤差由第三值256c與第四值256d之間的差異來確定。作為結(jié)果的差異被除以相位檢測器增益254，以確定第一被測設(shè)備214a的正交誤差。

圖3示出了用于校準(zhǔn)相控陣列天線100中的被測設(shè)備214的方法300。在塊302處，方法300包括：由控制硬件230選擇來自鎖相環(huán)(PLL)260的第一輸出或第一PLL信號262a。由控制硬件230控制的復(fù)用器266允許PLL信號262被選擇并被傳輸給被測設(shè)備214。在塊304處，方法300包括：由控制硬件230向第一被測設(shè)備214a和第二被測設(shè)備214b發(fā)送來自鎖相環(huán)260的第一輸出或第一PLL信號262a。PLL 260傳輸?shù)谝籔LL信號262a以充當(dāng)去往第一被測設(shè)備214a的校準(zhǔn)信號。在塊306處，方法300包括：由控制硬件230將連接到第一被測設(shè)備214的第一相位旋轉(zhuǎn)器226a調(diào)整為零的第一旋轉(zhuǎn)器相位值或第一相位旋轉(zhuǎn)器值228a?？刂朴布?30向第一相位旋轉(zhuǎn)器226a傳輸?shù)谝幌辔恍D(zhuǎn)器值228a，以將它的第一PLL信號262a的相位旋轉(zhuǎn)設(shè)置為零度。在塊308處，方法300包括：由控制硬件230確定連接到第二被測設(shè)備214b的相位檢測器250的相位檢測器值252的集合?？刂朴布?30測量由相位檢測器250產(chǎn)生的相位檢測器值252。在至少一個示例中，相位檢測器值252由ADC270來測量。在塊310處，方法300包括：通過調(diào)整連接到第二被測設(shè)備214b的第二相位旋轉(zhuǎn)器226b以在一個相位范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，來收集相位檢測器值252?？刂朴布?30可以通過發(fā)送各種第二相位旋轉(zhuǎn)器值228來進(jìn)行第二相位旋轉(zhuǎn)器226b的各種調(diào)整。在塊312處，方法300包括：通過測量相位檢測器250的相位檢測器值252來收集相位檢測器值252。隨著控制硬件230調(diào)整第二相位旋轉(zhuǎn)器值228b，來自相位檢測器250的作為結(jié)果的相位檢測器值252被測量。在塊314處，方法300包括：由控制硬件230通過對相位檢測器值252的集合求平均來確定相位檢測器250的相位檢測器增益254。每個所收集的相位檢測器值252在相位旋轉(zhuǎn)器值228的樣本范圍內(nèi)被收集并平均。在一些示例中，相位旋轉(zhuǎn)器值228的范圍以一個最低有效位的增量被遞增。相位旋轉(zhuǎn)器值的范圍可以為正或負(fù)四個最低有效位。在塊316處，方法300包括：通過由控制硬件230將相位檢測器增益254存儲在存儲器硬件244中來收集相位檢測器值252。

在一些實施方式中，方法300包括：由控制硬件230利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器270來測量相位檢測器值252的集合。方法300還可以包括：由控制硬件230關(guān)斷去往第一被測設(shè)備214a和第二被測設(shè)備214b的全部信號，并且測量模數(shù)轉(zhuǎn)換器270的輸出以確定模數(shù)轉(zhuǎn)換器偏移238。然后，在去往第一被測設(shè)備和第二被測設(shè)備的全部信號被啟用的情況下，調(diào)整連接到第二被測設(shè)備214b的第二相位旋轉(zhuǎn)器226b可以包括：調(diào)整第二相位旋轉(zhuǎn)器226b，直到相位檢測器250的當(dāng)前相位檢測器值262被最小化。

當(dāng)前的相位檢測器值252可以通過從模數(shù)轉(zhuǎn)換器270的當(dāng)前輸出減去模數(shù)轉(zhuǎn)換器偏移238來確定。方法300可以包括：由控制硬件230將第二相位旋轉(zhuǎn)器226b調(diào)整為零的第二相位旋轉(zhuǎn)器值228b；由控制硬件230調(diào)整第一相位旋轉(zhuǎn)器226a，直到相位檢測器250的當(dāng)前相位檢測器值252被最小化；以及測量相位檢測器250的第一相位檢測器值252。

在一些實施方式中，方法300包括：由控制硬件230選擇來自鎖相環(huán)260的與第一輸出或第一PLL輸出262a異相90度的第二輸出或第二PLL信號262b；由控制硬件230將第二相位旋轉(zhuǎn)器226b調(diào)整為90度；以及測量相位檢測器250的第二相位檢測器值252。方法300可以進(jìn)一步包括：由控制硬件230通過從第二相位檢測器值252減去第一相位檢測器值252并將差值除以相位檢測器增益254來確定第二被測設(shè)備214b的正交誤差。方法300還可以包括：當(dāng)相位檢測器250的當(dāng)前相位檢測器值252被最小化時，測量相位檢測器250的第一相位檢測器值252。在一些示例中，方法300包括：由控制硬件230選擇來自鎖相環(huán)260的與第一輸出或第一PLL信號262a異相90度的第二輸出或第二PLL信號262b；由控制硬件230將第一相位旋轉(zhuǎn)器226a調(diào)整為90度；以及測量相位檢測器250的第二相位檢測器值252。方法300可以進(jìn)一步包括：通過從第二值256b減去第一值256a并將差值除以相位檢測器增益254來確定第一被測設(shè)備214a的正交誤差。

圖4示出了用于校準(zhǔn)相控陣天線100中的被測設(shè)備214的方法400。在塊402處，方法400包括：由控制硬件230向前置放大器或通用放大器232和輸入峰值檢測器290a輸出來自鎖相環(huán)260的第一信號或PLL信號262。PLL 260向放大器232并且向輸出峰值檢測器290a傳輸PLL信號262。在塊404處，方法400包括：由控制硬件230向被測設(shè)備214輸出來自前置放大器或放大器232的第二信號234或PLL信號262。放大器232修改信號或PLL信號262，并且在放大信號或PLL信號262之后向輸入峰值檢測器290a輸出第二信號234。在塊406處，方法400包括：由控制硬件230選擇目標(biāo)水平236。目標(biāo)水平236可以被選擇為峰值檢測器290的性能與放大器232的線性度之間的折衷。在塊408處，方法400包括：由控制硬件230調(diào)整前置放大器或放大器232的前置放大器增益239，以使得輸入峰值檢測器值294a近似匹配于目標(biāo)水平236。

方法400還包括：由控制硬件230調(diào)整連接到前置放大器232的精度可變增益調(diào)整器280，以及測量連接到被測設(shè)備214的輸出的輸出峰值檢測器290b的輸出峰值檢測器值294b。方法400可以進(jìn)一步包括：由控制硬件230調(diào)整被測設(shè)備214的被測設(shè)備增益212，直到輸出峰值檢測器值294b近似匹配于目標(biāo)水平或目標(biāo)值236。在一些示例中，方法400包括：由控制硬件停止去往前置放大器232和被測設(shè)備214的全部信號；由控制硬件230測量輸入峰值檢測器290a的當(dāng)前輸入峰值檢測器值294a作為輸入峰值檢測器偏移或偏移值238；以及測量輸出峰值檢測器290b的當(dāng)前輸出峰值檢測器值294b作為輸出峰值檢測器偏移或偏移值238。

在一些實施方式中，方法400包括：由控制硬件230通過從輸入峰值檢測器290a的輸入峰值檢測器值294a減去輸入峰值檢測器偏移或偏移值238來確定輸入峰值檢測器值294a。方法400還可以包括：由控制硬件230通過從輸出峰值檢測器290b的輸出峰值檢測器值294b減去輸出峰值檢測器偏移或偏移值238來確定輸出峰值檢測器值294b。方法400可以進(jìn)一步包括：利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器270來測量輸入峰值檢測器值294a和輸出峰值檢測器值294b。方法400還可以包括：由控制硬件230調(diào)整精度可變增益調(diào)整器280，以確認(rèn)輸出峰值檢測器值294b在閾值容差內(nèi)近似匹配于目標(biāo)水平或目標(biāo)值236。

圖5是可以用于實施本文中所描述的系統(tǒng)和方法的示例計算設(shè)備500的示意性視圖。計算設(shè)備500旨在表示各種形式的數(shù)字計算機(jī)，諸如膝上型計算機(jī)、臺式計算機(jī)、工作站、個人數(shù)字助理、服務(wù)器、刀片式服務(wù)器、大型主機(jī)、以及其他適當(dāng)?shù)挠嬎銠C(jī)。這里所示出的組件、它們的連接和關(guān)系、以及它們的功能意指僅是示例性的，并且不意指限制本文中所描述和/或要求保護(hù)的發(fā)明的實施方式。

計算設(shè)備500包括處理器510、存儲器520、存儲設(shè)備530、連接到存儲器520和高速擴(kuò)展端口550的高速接口/控制器540、以及連接到低速總線570和存儲設(shè)備530的低速接口/控制器560。組件510、520、530、540、550以及560中的每個組件使用各種總線被互連，并且可以被安裝在共同母板上或者在適當(dāng)時采用其他方式。處理器510能夠處理用于在計算設(shè)備500內(nèi)執(zhí)行的指令，包括存儲在存儲器520中或存儲設(shè)備530上以顯示用于外部輸入/輸出設(shè)備(諸如，耦合到高速接口540的顯示器580)上的圖形用戶接口(GUI)的圖形信息的指令。在其他實施方式中，多個處理器和/或多個總線可以在適當(dāng)時與多個存儲器和多個類型的存儲器一起使用。此外，多個計算設(shè)備500可以被連接，每個設(shè)備提供必要操作的部分(例如，作為服務(wù)器庫、一組刀片式服務(wù)器、或多處理器系統(tǒng))。

存儲器520將信息非瞬態(tài)地存儲在計算設(shè)備500內(nèi)。存儲器520可以為計算機(jī)可讀介質(zhì)、(多個)易失性存儲器單元、或(多個)非易失性存儲器單元。非瞬態(tài)存儲器520可以是用來在暫時或永久的基礎(chǔ)上存儲程序(例如，指令的序列)或數(shù)據(jù)(例如，程序狀態(tài)信息)以用于由計算設(shè)備500使用的物理設(shè)備。非易失性存儲器的示例包括但不限于閃存和只讀存儲器(ROM)/可編程只讀存儲器(PROM)/可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)/電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)(例如，通常用于固件，諸如引導(dǎo)程序)。易失性存儲器的示例包括但不限于隨機(jī)存取存儲器(RAM)、動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)、相變存儲器(PCM)、以及磁盤或磁帶。

存儲設(shè)備530能夠為計算設(shè)備500提供大容量存儲。在一些實施方式中，存儲設(shè)備530為計算機(jī)可讀介質(zhì)。在各種不同的實施方式中，存儲設(shè)備530可以為軟盤設(shè)備、硬盤設(shè)備、光盤設(shè)備、或磁帶設(shè)備、閃存或其他類似的固態(tài)存儲器設(shè)備、或包括存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)或其他配置中的設(shè)備的設(shè)備陣列。在另外的實施方式中，計算機(jī)程序產(chǎn)品有形地具體化在信息載體中。計算機(jī)程序產(chǎn)品包含在被執(zhí)行時執(zhí)行一個或多個方法(諸如，上文所描述的那些方法)的指令。信息載體為計算機(jī)或機(jī)器可讀介質(zhì)，諸如存儲器520、存儲設(shè)備530、或處理器510上的存儲器。

高速控制器540管理針對計算設(shè)備500的帶寬密集操作，而低速控制器560管理較低帶寬密集操作。職責(zé)的這種分配僅是示例性的。在一些實施方式中，高速控制器540耦合到存儲器520、顯示器580(例如，通過圖形處理器或加速器)、以及可以接納各種擴(kuò)展卡(未示出)的高速擴(kuò)展端口550。在一些實施方式中，低速控制器560耦合到存儲設(shè)備530和低速擴(kuò)展接口570?？梢园ǜ鞣N通信端口(例如，USB、藍(lán)牙、以太網(wǎng)、無線以太網(wǎng))的低速擴(kuò)展端口570可以例如通過網(wǎng)絡(luò)適配器耦合到一個或多個輸入/輸出設(shè)備，諸如鍵盤、定點設(shè)備、掃描儀、或聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，諸如交換機(jī)或路由器。

計算設(shè)備500可以用如附圖中所示出的多種不同的形式來實施。例如，它可以被實施為標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器500a或者在這種服務(wù)器500a的群組中被實施多次，被實施為膝上型計算機(jī)500b，或者被實施為機(jī)架式服務(wù)器系統(tǒng)500c的一部分。

這里所描述的系統(tǒng)和技術(shù)的各種實施方式能夠被實現(xiàn)在數(shù)字電子和/或光電路、集成電路、專門設(shè)計的ASIC(專用集成電路)、計算機(jī)硬件、固件、軟件和/或它們的組合中。這些各種實施方式能夠包括一個或多個計算機(jī)程序中的實施方式，該一個或多個計算機(jī)程序在可編程系統(tǒng)上是可執(zhí)行的和/或可解譯的，該可編程系統(tǒng)包括至少一個可編程處理器，該至少一個可編程處理器可以是專用的或通用的，被耦合以從存儲系統(tǒng)、至少一個輸入設(shè)備、以及至少一個輸出設(shè)備接收數(shù)據(jù)和指令，并且向存儲系統(tǒng)、至少一個輸入設(shè)備、以及至少一個輸出設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)和指令。

雖然本說明書包含許多細(xì)節(jié)，但是這些細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為對本公開的范圍或什么可以被要求保護(hù)的限制，而是被解釋為特定于本公開的特定實施方式的特征的描述。本說明書中在分離實施方式的情境中所描述的某些特征也能夠在單個實施方式中組合地被實施。相反地，在單個實施方式的情境中所描述的各種特征也能夠分離地或以任何適合的子組合被實施在多個實施方式中。此外，盡管特征在上文可能被描述為在某些組合中起作用并且甚至最初地如此要求保護(hù)，但是來自所要求保護(hù)的組合的一個或多個特征在一些情況下能夠從該組合去除，并且所要求保護(hù)的組合可以指向子組合或子組合的變體。

類似地，雖然附圖中以特定順序描繪了操作，但這不應(yīng)理解為為了實現(xiàn)合意的結(jié)果而要求這樣的操作以所示出的特定順序或以依次順序來執(zhí)行，或者要求執(zhí)行全部所圖示的操作。在某些環(huán)境中，多任務(wù)化和并行處理可以是有利的。此外，上文所描述的實施例中的各種系統(tǒng)組件的分離不應(yīng)理解為在所有實施例中都要求這樣的分離，并且應(yīng)理解，所描述的程序組件和系統(tǒng)一般能夠在單個軟件產(chǎn)品中一起集成或封裝到多個軟件產(chǎn)品中。

已經(jīng)描述了多個實施方式。然而，將理解，在不偏離本公開的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種修改。因此，其他實施方式在以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)。例如，權(quán)利要求中所記載的動作能夠以不同的順序來執(zhí)行并且仍然實現(xiàn)合意的結(jié)果。