[发明专利]相控阵天线及其控制方法

说明书

本发明实施例提供了一种相控阵天线及其控制方法，涉及电磁波技术领域，减少了相控阵天线中移相器数量，降低了相控阵天线的成本。相控阵天线包括第一基板和第二基板，第一基板和第二基板正对区域之间形成腔体，腔体包括多个移相单元，移相单元包括：馈电部，设于第一基板朝向第二基板的表面，与射频信号端连接；辐射体，设于第一基板朝向第二基板的表面，与馈电部连接；接地电极，设于第一基板朝向第二基板的表面，与接地信号端连接，接地电极分别与馈电部、辐射体绝缘；驱动电极，设于第二基板朝向第一基板的表面，与控制信号线连接，在垂直第一基板所在平面方向上，驱动电极与馈电部和接地电极交叠；液晶，位于第一基板和第二基板之间。

【技术领域】

本发明涉及电磁波技术领域，尤其涉及一种相控阵天线及其控制方法。

【背景技术】

随着通信系统的逐渐演进，相控阵天线得到了广泛的应用，在现有技术中，相控阵天线包括多个天线单元，天线单元对射频信号进行移相并将移相后的射频信号辐射出去，多个天线单元辐射的射频信号相互干涉后，形成具有一个主瓣方向的波束。由于现有的移相器为固定移相的装置，因此，若每个天线单元只包括一个移相器，一个天线单元只能辐射一种相位的射频信号，当多个天线单元发射的射频信号干涉后，就只能使天线形成一种具有特定主瓣方向的波束，无法对波束的主瓣方向进行调整，所以目前每个天线单元会对应多个移相器，通过电子开关选择不同的移相器进行移相，使得天线单元发射的射频信号具有不同的相位，进而实现对相控阵天线主瓣方向的调整。

但是如此一来，相控阵天线中所需设置的移相器数量就会很多，进而导致相控阵天线成本很高，且功耗很大。尤其地，随着5G甚至6G时代的到来，在基站、车载、低轨卫星通讯等领域，相控阵天线的需求也在增加，因此，如何降低相控阵天线的制作成本成为了目前丞待解决的技术问题。

【发明内容】

有鉴于此，本发明实施例提供了一种相控阵天线及其控制方法，减少了相控阵天线中所需的移相器数量，降低了相控阵天线的成本。

一方面，本发明实施例提供了一种相控阵天线，包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板的正对区域之间形成腔体，所述腔体包括多个移相单元，每个所述移相单元包括：

馈电部，所述馈电部设于所述第一基板朝向所述第二基板的表面，所述馈电部与射频信号端电连接；

辐射体，所述辐射体设于第一基板朝向所述第二基板的表面，所述辐射体与所述馈电部电连接；

接地电极，所述接地电极设于所述第一基板朝向所述第二基板的表面，所述接地电极与接地信号端电连接，并且，所述接地电极分别与所述馈电部、所述辐射体电绝缘；

驱动电极，所述驱动电极设于所述第二基板朝向所述第一基板的表面，所述驱动电极与控制信号线电连接，并且，在垂直于所述第一基板所在平面的方向上，所述驱动电极分别与所述馈电部和所述接地电极交叠；

液晶，所述液晶位于所述第一基板和所述第二基板之间。

另一方面，本发明实施例提供了一种相控阵天线的控制方法，应用于上述相控阵天线，包括：

射频信号端向移相单元中的馈电部提供射频信号，接地信号端向所述移相单元中的接地电极提供接地信号，控制信号线向所述移相单元中的驱动电极提供控制信号；

所述移相单元中的液晶在所述驱动电极和所述接地电极形成的电场的作用下发生偏转，使所述液晶的介电常数发生变化，对所述馈电部中传输的射频信号进行移相；

移相后的射频信号经由所述移相单元中的辐射体辐射出去；

多个所述移相单元辐射的多个射频信号发生干涉，形成具有主瓣方向的波束。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：