本技术涉及通信天线,具体涉及一种智能反射面控制装置、控制方法、设备以及存储介质。
背景技术:
1、在通信天线技术领域,移相器作为一种关键组件,起着至关重要的作用。移相器主要负责调节信号的相位,从而实现波束的形成和指向控制。目前市场上的移相器主要包括传统机械无源移相器、模拟移相器和数字移相器,其中,传统机械无源移相器由于其体积大、重量重的特点,导致其生产成本高,而且不适应自动化生产,此外,其在控制移相方面反应缓慢,精度较差;模拟移相器虽然能够利用模拟电路进行相位调节,但该类移相器的电路复杂、线性差,精度低,尤其是在实现全范围相位调节方面存在明显的局限性;数字移相器相较于前两种类型,具有稳定性好、可靠性高等特点,但是当前数字移相器芯片存在高成本和功率容量少的限制,使其大规模商用受到制约。
2、综上,当前需要一种能解决传统移相器成本高、制作难度大等问题,同时提高移相器的性能和应用灵活性的方案。
技术实现思路
1、本技术实施例提供一种智能反射面控制装置、控制方法、设备以及存储介质,至少能保证,本技术方案通过译码锁存驱动模块实现对多个pin二极管通断状态的驱动控制,以完成对所述智能反射面阵列的波束赋形,可以有效降低移相控制的成本,并提高移相控制的灵活性。
2、为实现上述目的,本发明实施例的第一方面提出了一种智能反射面控制装置,所述装置通过多个pin二极管与智能反射面阵列连接,所述装置包括:控制模块以及分别与所述控制模块连接的译码锁存驱动模块、通信模块和电源模块;
3、其中,
4、所述电源模块用于为所述控制模块供电;
5、所述通信模块用于获取目标波束参数,并将所述目标波束参数发送至所述控制模块,所述目标波束参数包括俯仰角参数和方位角参数;
6、所述控制模块用于根据所述目标波束参数向所述译码锁存驱动模块发送控制信号;
7、所述译码锁存驱动模块用于在所述控制信号的作用下,对多个所述pin二极管的导通截止状态进行驱动控制,以完成对所述智能反射面阵列的波束赋形。
8、在一些实施例中,所述控制模块通过多条信号控制线与所述译码锁存驱动模块连接,所述译码锁存驱动模块通过多条驱动控制线分别与多个所述pin二极管连接,所述驱动控制线用于发送电平信号,以控制所述pin二极管的偏置电压,所述译码锁存驱动模块包括多个译码器和锁存器;
9、其中,
10、所述译码器和所述锁存器的数量根据所述译码锁存驱动模块的级联结构确定;
11、所述级联结构根据所述驱动控制线和所述信号控制线的数量确定;
12、所述驱动控制线的数量根据波束赋形所采用的bit位数和所述智能反射面阵列的反射面单元数量确定;
13、所述bit位数由反射面使用的阵列单元特性决定。
14、在一些实施例中,所述反射面单元数量为n的情况下,所述bit位数为x-bit,所述驱动控制线的数量为n*x,所述pin二极管的数量为n*x,所述信号控制线数量为所述控制模块的管脚数量;在所述管脚数量为(k+9)的情况下,所述驱动控制线的数量小于或者等于(8*2^k)。
15、在一些实施例中,在x=3,n=384,k=8,所述控制模块为mcu控制器的情况下,所述控制模块的管脚包括c1至c3、6条地址线a0至a5以及8条数据线d0至d7,所述级联结构为二级译码器级联结构,所述锁存器为8通道锁存器;在所述二级译码器级联结构中,第一级包括分别对应c1至c3的译码器1至译码器3,第二级包括对应a0至a2的译码器4至译码器21,译码器4至译码器21下设置有对应a3至a5的锁存器1至锁存器144,各锁存器下分别设置有对应d0至d7的8条所述驱动控制线。
16、在一些实施例中,所述控制信号包括采用协议帧格式封装的命令体数据;
17、所述根据所述目标波束参数向所述译码锁存驱动模块发送控制信号时,所述控制模块用于获取上位机发送的编码对照表,根据所述编码对照表得到所述目标波束参数对应的命令体数据,并在对所述命令体数据进行协议帧格式封装后,将所述命令体数据发送至所述译码锁存驱动模块,以使所述译码锁存驱动模块根据所述命令体数据控制各所述驱动控制线发送电平信号的高低。
18、在一些实施例中,所述通信模块用于通过通信接口获取外部基站平台或者上位机发送的所述目标波束参数,所述通信接口包括uart通信接口、usb通信接口以及以太网通信接口;所述上位机内置有预设波束参数,在接收到用户输入的按键信号时,所述上位机用于从所述预设波束参数中确定出所述目标波束参数。
19、在一些实施例中,所述电源模块至少包括以下之一:以太网poe供电模块、usb供电模块和直接供电模块。
20、为实现上述目的,本发明实施例的第二方面提出了一种智能反射面控制方法,所述方法应用于智能反射面控制装置,所述装置通过多个pin二极管与智能反射面阵列连接,所述装置包括:控制模块以及分别与所述控制模块连接的译码锁存驱动模块、通信模块和电源模块,所述方法包括:
21、通过所述电源模块为所述控制模块供电;
22、通过所述通信模块获取目标波束参数,并将所述目标波束参数发送至所述控制模块,所述目标波束参数包括俯仰角参数和方位角参数;
23、通过所述控制模块根据所述目标波束参数向所述译码锁存驱动模块发送控制信号;
24、通过所述译码锁存驱动模块在所述控制信号的作用下,对多个所述pin二极管的导通截止状态进行驱动控制,以完成对所述智能反射面阵列的波束赋形。
25、为实现上述目的,本发明实施例的第三方面提出了一种电子设备,所述电子设备包括存储器、处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第二方面所述的方法。
26、为实现上述目的,本发明实施例的第四方面提出了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述第二方面所述的方法。
27、本技术至少具有以下有益效果:本技术通过电源模块为控制模块供电,通过通信模块获取目标波束参数,并将目标波束参数发送至控制模块,目标波束参数包括俯仰角参数和方位角参数;通过控制模块根据目标波束参数向译码锁存驱动模块发送控制信号,以使译码锁存驱动模块在控制信号的作用下,对多个pin二极管的导通截止状态进行驱动控制,完成对智能反射面阵列的波束赋形,其中,可以理解的是,传统的移相器中,由于移相芯片性能受限,导致大多数移相器的结构和制造工艺复杂,使得成本较高,然而本技术中智能反射面控制装置无需使用移相芯片,可以直接通过采用译码锁存驱动模块控制低成本的pin二极管导通截止来实现控制反射面单元波束赋形,故可以简化传统方案的结构和工艺流程,以有效降低生产成本,且由于译码锁存驱动模块可以由多个译码器和锁存器级联而成,通过对译码器级联结构进行调整,可以有效提高连接pin二极管的驱动控制线的可扩展数量,进而使得本技术能通过多个pin二极管的通断控制实现对大规模反射面单元的独立控制,以满足1-bit、2-bit、3-bit以及更多bit位等不同的波束赋形编码需求,从而提高了设备的性能和应用灵活性。
1.一种智能反射面控制装置,其特征在于,所述装置通过多个pin二极管与智能反射面阵列连接,所述装置包括:控制模块以及分别与所述控制模块连接的译码锁存驱动模块、通信模块和电源模块;
2.根据权利要求1所述的智能反射面控制装置,其特征在于,所述控制模块通过多条信号控制线与所述译码锁存驱动模块连接,所述译码锁存驱动模块通过多条驱动控制线分别与多个所述pin二极管连接,所述驱动控制线用于发送电平信号,以控制所述pin二极管的偏置电压,所述译码锁存驱动模块包括多个译码器和锁存器;
3.根据权利要求2所述的智能反射面控制装置,其特征在于,在所述反射面单元数量为n的情况下,所述bit位数为x-bit,所述驱动控制线的数量为n*x,所述pin二极管的数量为n*x,所述信号控制线数量为所述控制模块的管脚数量。
4.根据权利要求3所述的智能反射面控制装置,其特征在于,在x=3,n=384,所述控制模块为mcu控制器的情况下,所述控制模块的管脚包括c1至c3、6条地址线a0至a5以及8条数据线d0至d7,所述级联结构为二级译码器级联结构,所述锁存器为8通道锁存器;在所述二级译码器级联结构中,第一级包括分别对应c1至c3的译码器1至译码器3,第二级包括对应a0至a2的译码器4至译码器21,译码器4至译码器21下设置有对应a3至a5的锁存器1至锁存器144,各锁存器下分别设置有对应d0至d7的8条所述驱动控制线。
5.根据权利要求2所述的智能反射面控制装置,其特征在于,所述控制信号包括采用协议帧格式封装的命令体数据;
6.根据权利要求1所述的智能反射面控制装置,其特征在于,所述通信模块用于通过通信接口获取外部基站平台或者上位机发送的所述目标波束参数,所述通信接口包括uart通信接口、usb通信接口以及以太网通信接口;所述上位机内置有预设波束参数,在接收到用户输入的按键信号时,所述上位机用于从所述预设波束参数中确定出所述目标波束参数。
7.根据权利要求1所述的智能反射面控制装置,其特征在于,所述电源模块至少包括以下之一:以太网poe供电模块、usb供电模块和直接供电模块。
8.一种智能反射面控制方法,其特征在于,所述方法应用于智能反射面控制装置,所述装置通过多个pin二极管与智能反射面阵列连接,所述装置包括:控制模块以及分别与所述控制模块连接的译码锁存驱动模块、通信模块和电源模块,所述方法包括:
9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求8所述的智能反射面控制方法。
10.一种计算机可读存储介质,存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令用于执行如权利要求8所述的智能反射面控制方法。
