CN109964365B - 用于监控和补偿影响无线电频率液晶的环境和条件的方法和设备 - Google Patents

用于监控和补偿影响无线电频率液晶的环境和条件的方法和设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了对影响天线的天线元件的环境和其它条件进行监控和补偿。这些条件可影响天线元件的射频(RF)液晶。在一个实施例中，天线包括物理天线孔径和补偿控制器，该物理天线孔径具有表面散射天线元件阵列，该表面散射天线元件被控制并可一起操作以形成用于全息波束操控的频带的波束，补偿控制器用于基于监控的天线条件对天线元件执行补偿。

Description

用于监控和补偿影响无线电频率液晶的环境和条件的方法和 设备
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2016年10月27日提交的题为“监控和补偿影响 RFLC的环境和其它条件的方法(A Method for Monitoring and Compensating for Environmental andOther Conditions Affecting RFLC)”、申请号为62/413,855的相应的临时专利申请的优先权，并通过引用并入本文。
技术领域
本发明的实施例涉及用于无线通信(例如，卫星通信)的天线；更具体地，本发明的实施例涉及对影响为天线中射频(RF)天线元件的一部分的液晶的环境和/或其它条件的监控和补偿。
背景技术
用于卫星通信的天线经受到许多不同的条件。这些包括环境条件，例如温度、压力和湿度。这些条件，包括这些条件变化，有时会对天线或天线的一个或多个组件的操作产生不利影响。
然而，根据卫星天线的位置，有时可能难以处理天线上存的情况或天线的操作，包括支持和维护天线的个人难以接近天线。
发明内容
本文描述了对影响天线的天线元件的环境和其它条件的监控和补偿。这些条件可影响天线元件的射频(RF)液晶。在一个实施例中，天线包括物理天线孔径和补偿控制器，该物理天线孔径具有表面散射天线元件的阵列，该表面散射天线元件被控制并可一起操作以形成用于全息波束操控的频带的波束，该补偿控制器用于基于监控的天线条件对天线元件执行补偿。
附图说明
从下面给出的详细描述以及本发明的各个实施例的附图将更全面地理解本发明，然而，这些描述和附图不应将本发明限制于特定实施例，而是仅用于说明和理解。
图1是用于监控和补偿由于天线条件引起的液晶(LC)中的射频(RF) 变化的过程的一个实施例的流程图。
图2是用于监控和补偿由于天线条件引起的液晶(LC)中的射频(RF) 变化的过程的另一实施例的流程图。
图3是用于监控和补偿由于天线条件引起的液晶(LC)中的射频(RF) 变化的子系统的一个实施例的框图。
图4示出了用于监控和补偿由于天线条件引起的液晶(LC)中的射频 (RF)变化的子系统的一个实施例的一部分的示意图。
图5示出了圆柱形馈电全息径向孔径天线的一个实施例的示意图。
图6示出了包括接地平面和可重构谐振器层的一行天线元件的透视图。
图7示出了可调谐谐振器/狭缝的一个实施例。
图8示出了物理天线孔径的一个实施例的截面图。
图9A示出了具有与狭缝对应的位置的第一虹膜板层的一部分。
图9B示出了包含狭缝的第二虹膜板层的一部分。
图9C示出了第二虹膜板层的一部分上的贴片。
图9D示出了狭缝阵列的一部分的俯视图。
图10示出了圆柱形馈电天线结构的一个实施例的侧视图。
图11示出了具有输出波的天线系统的另一实施例。
图12示出了矩阵驱动电路相对于天线元件的放置的一个实施例。
图13示出了TFT封装的一个实施例。
图14是具有同时传输和接收路径的通信系统的另一实施例的框图。
具体实施方式
在以下描述中，阐述了许多细节以提供对本发明的实施例的更全面的解释。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。在其它情况下，众所周知的结构和装置以框图形式而不是详细地示出，以避免模糊本发明。
本文公开的本发明的实施例包括一种用于自主地监控和补偿由于环境条件导致的液晶(LC)中的射频(RF)变化以确保孔径效率的子系统和方法。在一个实施例中，LC是天线孔径的RF辐射天线元件的一部分。下面更详细地描述这种天线的示例。注意的是，所公开的技术不限于用于本文描述的天线中，并且可以用于其它类型的天线中。
本文描述的监控和补偿技术使得天线能够在现场自支持(self-supported，自给)。更具体地，本文描述的监控和补偿技术使得天线能够在极端操作条件下工作而不会降低RF性能。
在一个实施例中，使用软件执行监控和补偿。软件实现允许将本文描述的监控和补偿技术应用于并集成到各个天线及其孔径中，而不增加定制电路的复杂性。
图1是用于监控和补偿由于天线条件导致的液晶(LC)中的射频(RF) 变化的过程的一个实施例的流程图。在一个实施例中，该过程由处理逻辑执行，该处理逻辑可以包括硬件(电路、专用逻辑等)、软件(例如，在芯片上运行的软件)、固件或三者的组合。在一个实施例中，处理逻辑是包括具有RF辐射表面散射天线元件的超表面的天线的一部分。
参照图1，该过程通过监控包括一个或多个环境条件的天线条件开始 (处理框111)。在一个实施例中，监控的天线条件影响天线元件的RF性能。在一个实施例中，监控的天线条件影响天线元件中LC的性能。
可以监控的环境条件有很多，包括但不限于：温度；湿度；和压力 (气压)。在一个实施例中，监控了许多其它条件，包括但不限于LC老化和相位孔径照度(实现横穿孔径的期望的照度和期望相位变化来优化天线效率)。
在一个实施例中，使用传感器执行这些条件的监控。例如，在一个实施例中，温度传感器测量温度，湿度传感器测量湿度，以及压力传感器测量压力。
传感器可以位于天线孔径上、天线孔径内部或在天线孔径附近。例如，在一个实施例中，温度传感器位于天线内部靠近但不在LC本身上(例如，在与天线元件相同的基板(例如，玻璃层)上，在天线的天线罩下，在位于作为天线元件的基板后面或附近的控制板上)，而湿度传感器位于控制板上。在一个实施例中，温度传感器也在控制板上。在一个实施例中，压力传感器位于控制板上。
注意的是，其它条件的监控不需要传感器。例如，在一个实施例中，对LC老化进行监控。更具体地，LC老化取决于时间，因此，LC接通的时间(例如，当向LC施加电压使得具有LC的天线元件接通时)使用存储器 (例如，本地存储器或远程存储器(例如，基于云的存储器))进行跟踪。在一个实施例中，LC接通的时间量由控制各个天线元件的关闭和接通的控制器跟踪。在另一实施例中，LC老化通过跟踪相对于一个或多个天线元件进行电压变化的次数来跟踪。因此，即使从不调整特定天线元件(或测试天线元件)的电压，当其它天线元件的电压随时间改变时，该特定天线的用于跟踪目的的LC老化仍然增加。
关于压力，使压力传感器进行直接压力测量的替代方案是使用天线上的全球定位系统(GPS)来识别天线的位置，然后使用该位置信息来获得该位置的压力信息(例如，海拔)。在一个实施例中，天线使用位置数据访问远程系统以获得天线位置的压力数据。
关于相位孔径照度，在一个实施例中，照度不是直接测量的，而是使用间接指示来指示这种状况。在一个实施例中，间接指示是天线的衰减增益。在一个实施例中，增益的衰减由天线的信噪比(SNR)或从例如卫星反馈到天线的一些其它信号质量测量来指示。该增益指示信息存储在天线的存储器中并被访问以与天线试图实现的预定义增益值进行比较。基于该比较，可以确定是否需要补偿。
接下来，处理逻辑基于监控天线条件的结果来执行对天线的补偿(处理框112)。在一个实施例中，监控结果指示存在一个或多个条件，并且这种条件的存在导致执行补偿。例如，如果温度监控指示天线孔径的温度在对LC用于执行其作为天线元件的一部分的功能而言优选的并且可能是最佳的温度以下，则可以执行补偿(例如，对天线元件进行电压调整)。
在另一实施例中，监控结果指示已经发生了一个或多个条件的变化，并且该变化或这些变化使得有必要执行补偿。例如，如果评估来自温度传感器的数据指示已经发生温度变化，则执行补偿。在一个实施例中，补偿量与环境条件的变化量直接相关。例如，如果发生预定量的温度变化，则执行预定量的补偿。在一个实施例中，实现的补偿量(例如，电压调整)用于获得预定的孔径照度。
在一个实施例中，补偿是对施加到LC的电压的电压调整的形式，LC 被包括作为天线元件的一部分。因此，电压调整补偿被监控的各种条件中的一种或多种。在一个实施例中，电压调整基于一个或多个环境条件的变化量。例如，如果监控指示温度已经发生了设定量的变化，则对施加到LC的电压进行预定量的电压改变。
在一个实施例中，在每个条件下，天线控制器产生待施加到天线元件的新电压模式(例如，应用于天线元件中的LC)。对于任何新的特定模式，施加到天线元件的一些LC的电压可能增加，而施加到其它元件的电压可能减小。天线元件的一些LC可能会接收与最后一个模式相同的电压。例如，温度的升高会增加元胞间隙，从而使共振频率更高。因此，通常，电压变化得更高以补偿温度升高。在一个实施例中，如果温度高于35℃ (或更高)，则增益将下降，并且一旦检测到该下降(例如，软件检测到下降)，则天线控制器(例如，由天线控制器运行的软件)基于温度和其它传感器产生新模式来增加增益。压力下降的补偿电压响应与温度的补偿电压响应相似。对于湿度，通常，定义新的优化模式，其中特定元件电压可能上升或下降。对于LC老化，为了补偿LC老化的增加，通常，电压会增加。对于孔径照度，通常，模式进行了重新优化以选择导致所需波束的天线元件的电压。
在一个实施例中，对监控条件执行的补偿是可重新编程的。以这种方式，天线可以适应随时间不同的操作条件。
通过基于监控天线条件(例如，一个或多个环境条件)的结果执行补偿，孔径能够随时间在现场保持性能。在一个实施例中，被保持的性能因子是更高的天线增益。在替代实施例中，性能因子包括期望的旁瓣电平和/或交叉极化电平中的一个或多个。因此，补偿使孔径能够保持其功能而无需切换断开玻璃基板或电路。天线可以自行照顾并自我支持，即天线确定已发生某些事情并对其进行补偿。在一个实施例中，补偿使得(1)天线孔径能够在极端环境条件下工作，在没有这些技术的情况下， RF衰减可妨碍建立卫星链路；(2)能够移除在极端环境条件下操作所需的额外和定制的电路；(3)能够减少并可能最小化主动加热的电路需求； (4)能够消除主动冷却的必要性。
在一个实施例中，监控和补偿系统是基于软件的。在一个这样的实施例中，通过芯片(传感器)监控温度(或其它条件)，芯片(传感器) 将数据输出到控制监控过程的软件。在一个实施例中，如果需要，软件输出所需的电压调整来进行补偿。
在一个实施例中，天线孔径具有内部加热器，该内部加热器用于将 LC的温度升高到LC提供其最佳性能(例如，最佳频率响应)的最低温度，从而允许监控和补偿子系统操作并补偿在最低温度以上的温度。注意的是，可以监控本文讨论的其它条件，并且可以在软件控制下以与对温度执行监控和补偿相同的方式执行补偿。
本发明的实施例具有以下优点中的一个或多个。例如，对于温度补偿：
·不需要改变电源电压来对温度进行补偿；
·软件补偿不需要任何额外的电路；以及
·液晶本身不需要温度补偿电路。
图2是用于监控和补偿由于天线条件导致的液晶(LC)中的射频(RF) 变化的过程的另一实施例的流程图。在一个实施例中，该过程由处理逻辑执行，该处理逻辑可以包括硬件(电路、专用逻辑等)、软件(例如，在芯片上运行的软件)、固件或三者的组合。在一个实施例中，处理逻辑是包括具有RF辐射表面散射天线元件的超表面的天线的一部分。下面更详细地讨论这种天线的示例。
参照图2，该过程开始于处理逻辑监控一个或多个天线条件，包括监控一个或多个环境条件(处理逻辑201)。在一个实施例中，被监控的天线条件影响天线元件的RF性能。在一个实施例中，被监控的天线条件影响天线元件中LC的性能。这些条件包括温度、湿度、压力、LC老化和相位孔径照度中的一个或多个。
处理逻辑接收从监控一个或多个天线条件获得的数据(处理框202)，并基于从监控获得的数据确定是否补偿一个或多个天线条件(处理框 203)。在一个实施例中，处理逻辑是天线中的补偿控制器的一部分。
可以基于监控的一部分返回的特定值，或者可以基于关于被监控的特定值已经发生的变化量确定是否执行补偿。例如，在温度传感器提供指示天线温度的数据之后，处理逻辑可以基于该特定温度确定基于LC的表面散射天线元件需要电压调整。在一个实施例中，例如10摄氏度的温度升高导致所有全部或大部分天线元件电压调整0.5伏。这种调整保留了全息调制模式，并产生了与室温电压同等的天线性能。
响应于基于监控结果确定需要补偿，处理逻辑确定应用于天线元件以对一个或多个天线条件进行补偿的新模式，其中新模式是包括用于天线的一个或多个天线元件的电压的全息衍射模式(处理块204)。全息衍射模式是一种新的衍射方式，其指的是应用到天线元件的至少一个或多个电压与新模式(例如，当前应用到天线元件的模式)之前的模式的一个或多个电压不同。如下面更详细讨论的，在一个实施例中，全息衍射模式是指定用于打开或关闭天线孔径中的各个天线元件的电压的控制模式。
一旦识别出新模式，处理逻辑就新模式发信号通知一个或多个天线元件驱动控制器(处理框205)。在一个实施例中，天线孔径包括多个天线元件段，这些天线元件段联接在一起以形成具有单个天线元件阵列的天线孔径。在这种情况下，在一个实施例中，每个段具有其自己的驱动控制器，该驱动控制器负责驱动电压到其相应段的各个天线元件。
使用新模式，处理逻辑驱动电压到天线元件(处理框206)。在一个实施例中，处理逻辑是驱动控制器的一部分。
图3是用于监控和补偿由于天线条件导致的液晶(LC)中的射频(RF) 变化的子系统的一个实施例的框图。参照图3，补偿控制器310接收关于被监控的多个条件的输入数据。在一个实施例中，补偿控制器310从温度传感器301接收指示温度的数据，从湿度传感器302接收指示湿度的数据，从压力传感器303接收指示压力的数据，从传感器/监控逻辑304接收指示一个或多个其它条件的状态的数据，从LC老化监控模块305接收指示LC 老化的数据以及从相位照度监控模块306接收指示相位照度的数据。在一个实施例中，响应于来自补偿控制器310的请求提供来自传感器和监控模块的监控数据。
在一个实施例中，诸如传感器301-303的传感器位于天线孔径内，靠近基于LC的天线元件。以这种方式，从传感器获得的数据反映了天线元件正经历的条件。在另一实施例中，一个或多个传感器位于一个或多个可用于测试各种条件的复制或测试天线元件附近。测试天线元件可以位于天线孔径中的天线元件阵列的外部，但是靠近天线元件阵列。在一个实施例中，测试天线元件是孔径中的天线元件的缩放版本。
关于其它监控逻辑304，也可使用来自其它监控的数据执行补偿。例如，在一个实施例中，电路将电压施加到位于天线孔径中的LC测试贴片 (复制天线元件)并且对LC测试贴片进行监控。在一个实施例中，LC测试贴片位于天线中的其它LC的附近。在一个实施例中，监控LC测试贴片中LC的放电速率以确定是否需要补偿。基于监控的结果，可以对天线中的天线元件的LC执行补偿。
在另一实施例中，其它监控逻辑304从远程位置获得指示天线的一个或多个条件的数据。例如，在一个实施例中，其它监控逻辑304使用其GPS 或指示天线位置的其它坐标来获得关于距远程位置(例如，基于云的系统和/或存储器)的特定位置的外部条件(例如，压力、湿度、温度等)，然后将它们提供给补偿控制器310。
在一个实施例中，LC老化监控模块305包括存储LC老化数据的存储器305A。在一个实施例中，存储在存储器305A中的数据由天线控制器提供，该数据使得全息衍射模式被驱动到天线元件，这是因为控制器能够跟踪模式被驱动到天线元件上的次数(例如，跟踪天线元件要经过多久会接通和断开)。在一个实施例中，LC老化监控模块305是天线控制器的一部分，并响应于来自补偿控制器310的请求提供LC老化数据。
在一个实施例中，相位照度监控模块306包括存储器306A，存储器 306A存储指示天线的相位照度的数据。在一个实施例中，指示天线的相位照度的数据是指示天线增益的信息。在一个实施例中，指示天线增益的数据包括天线的信噪比(SNR)。在一个实施例中，存储在存储器306A 中的数据由作为正常通信的一部分接收的天线反馈提供。例如，这种天线反馈可以从与天线通信的卫星接收。
在一个实施例中，LC老化监控模块305和相位照度模块306包括硬件 (电路、专用逻辑等)、软件(例如，在芯片上运行的软件)、固件或三者的组合。
注意的是，本发明的实施例可以不监控所有这些条件，或者可以用一个或多个附加条件监控这些条件中的一些。
响应于所监控的数据，补偿控制器310使用补偿确定模块310A来确定是否需要补偿。在一个实施例中，补偿确定模块310A基于所接收的各个值确定所需的补偿。在一个实施例中，补偿包括调整施加到天线元件的电压。在一个实施例中，所选择的电压调整是那些使天线孔径提供天线的期望波束(照度)和/或频率响应的电压调整。在一个实施例中，所选择的电压调整是那些使天线孔径提供所需增益的电压调整，从而引起频率响应的变化。
在一个实施例中，补偿确定模块310A包括硬件(电路、专用逻辑等)、软件(例如，在芯片上运行的软件)、固件或三者的组合。在一个实施例中，补偿确定模块310A是控制天线元件的驱动的天线控制器的一部分，并且补偿确定被集成到天线的全息衍射模式选择中。
补偿控制器310基于所监控的数据向天线元件控制器320发送需要执行补偿的指示。在一个实施例中，补偿控制器310指示需要执行的补偿的类型和/或量。在一个实施例中，补偿控制器310指定用于驱动天线元件的新模式。在另一实施例中，天线元件控制器320基于由补偿控制器310提供的信息确定新模式。
天线元件控制器320向一个或多个驱动控制器提供控制信号，以使新模式被驱动到天线元件上。在一个实施例中，其中天线孔径包括联接在一起以形成单个阵列的多个天线元件段，天线元件控制器320将天线段控制信号发送到相应的驱动控制器。例如，天线元件控制器320将天线段1 的控制信号3211发送到天线段1的驱动控制器3301。
响应于控制信号，驱动控制器3301-330N将包括电压的控制信号驱动到天线元件。例如，天线段1的驱动控制器3301将包括电压的控制信号驱动到段1天线元件。
用于监控/补偿的采样和保持电路的一个实施例
在一个实施例中，使用采样和保持电路执行监控。在一个实施例中，采样和保持电路捕获与天线元件的测试或复制相关联的放电时间。图4中示出了这种电路的一个示例。
通常，软件控制分线板上的数模转换器(DAC)以设定电压保持率 (VHR)TEG(测试元件组)的电压，电压保持率(VHR)TEG是测试贴片或结构。在一个实施例中，电压范围为0-3.3V。该电压进入电压跟随运算放大器(OPamp)。然后软件关闭允许该电压为VHR TEG充电的开关。模数转换器(ADC)连接到VHR TEG。软件使用ADC来测量VHR随时间变化的电压。
在一个实施例中，监控VHR TEG的操作如下：
1.将DAC电压设定为3.3v；
2.关闭VHR TEG的门极；
3.用ADC监控VHR TEG的电压；
4.一旦VHR标签达到3.3v，打开VHR TEG的门极；以及
5.软件继续监控电压并测量电压放电所需的时间。
该放电时间随时间变化并且可以随温度或其它环境条件或参数而变化。以上讨论了环境条件的示例。对此变化进行了表征，并相应地调谐或调整天线以获得可能的最佳性能。也就是说，基于VHR TEG的放电时间，调整和/或设定孔径中的LC的电压。控制器获取该电压值并控制用于 LC的驱动器以向LC提供该电压。
参照图4，该电路向LC提供电压，直到其完全充电为止。然后，关闭电压，从而允许LC放电。放电电压从电路中输出。在一个实施例中，通过软件监控电路的输出(即，放电电压)以确定LC的放电时间。这指示鉴于不同条件(例如，环境条件)，LC是否正在衰减或LC如何起作用。基于LC的放电时间的改变，执行补偿(例如，电压调整)。
注意的是，在一个实施例中，针对每个天线段仅监控单个LC。因此，如果天线孔径由四个段组成，则监控每个段上的LC，并对每个段执行单独的补偿(例如，电压调整)。在另一实施例中，共同采用监控多个段的结果来对多个段执行补偿。在这种情况下，在一个实施例中，将相同的确定的补偿(例如，电压调整)应用于天线孔径的多个段。
在一个实施例中，被监控的单个LC的尺寸与天线孔径中的天线元件中使用的LC的尺寸不同。在一个实施例中，被监控的单个LC小于孔径中的LC。在这种情况下，单个LC所需的任何调整都会针对孔径中的LC进行缩放。例如，在一个实施例中，如果被监控的单个LC仅是孔径中LC的尺寸的1/2，则对于单个LC进行的任何电压调整都进行倍增来用于孔径中LC的电压调整。作为另一示例，在一个实施例中，如果单个测试LC的电压仅需要10％的调整，那么由天线用于传输和/或接收的孔径中的LC的电压被调整10％(即使单个测试LC和孔径中的非测试LC的电压是不同的)。
还要注意的是，在一个实施例中，基于包含LC的天线元件的尺寸和结构，包括天线元件中的LC的量，来选择被执行以补偿影响LC性能的条件的任何电压调整。
返回参照下面的图4，软件命令DAC U6输出电压。在一个实施例中，电压在0和3.3v之间。运算放大器U7对电压进行缓冲。因此，DAC U6和运算放大器U7提供VHR激励。注意的是，除DAC和运算放大器的组合之外的组件可用于提供电压。
开关U4允许将电压施加到测试贴片的LC(显示为VHRtestpatch)。在一个实施例中，开关U4由控制器U1控制。当开关U4关闭时，测试贴片的 LC充电。一旦LC充满电，开关U4被打开，LC被允许放电。
放电电压流到运算放大器U5并由运算放大器U5加强，并输出到ADC U2处的监控软件。因此，运算放大器U5和ADC U2用作VHR监控器。监控软件读取、存储和跟踪电压以确定放电时间，然后基于此时发生的条件(例如，环境条件)的变化来调整电压。
注意的是，该电路还包括配置数据EEPROM U3和联接到用作开关U4 的使能器的U1控制器的配置标识符。
在一个实施例中，IC U8检测(测量)VHR标签的实际电容。在一个实施例中，这也用作LC老化的度量。在一个实施例中，U9用于设定控制用于驱动LC的电压的芯片的参考电压。
天线实施例的示例
上述技术可以与平板天线一起使用。公开了这种平板天线的实施例。平板天线包括天线孔径上的一个或多个天线元件阵列。在一个实施例中，天线元件包括液晶元胞。在一个实施例中，平板天线是圆柱形馈电天线，其包括矩阵驱动电路，以唯一地寻址和驱动未放置在行和列中的每个天线元件。在一个实施例中，元件放置在环中。
在一个实施例中，具有一个或多个天线元件阵列的天线孔径包括联接在一起的多个部段。当联接在一起时，这些部段的组合形成天线元件的闭合同心环。在一个实施例中，同心环相对于天线馈电同心。
天线系统的示例
在一个实施例中，平板天线是超材料天线系统的一部分。本文描述了用于通信卫星地球站的超材料天线系统的实施例。在一个实施例中，天线系统是在利用用于民用商业卫星通信的Ka频带或Ku频带频率操作的移动平台(例如，航空、海上、陆地等)上操作的卫星地球站(ES) 的部件或子系统。注意的是，天线系统的实施例还可以用于不在移动平台(例如，固定或可移动地球站)上的地球站中。
在一个实施例中，天线系统利用表面散射超材料技术，通过单独的天线来形成和控制发射和接收波束。在一个实施例中，天线系统是模拟系统，与采用数字信号处理来电形成和控制波束(例如相控阵天线)的天线系统相反。
在一个实施例中，天线系统包括三个功能子系统：(1)由圆柱形波馈电结构组成的波导结构；(2)作为天线元件的一部分的波散射超材料单位元胞阵列；以及(3)利用全息原理控制从超材料散射元件形成可调整的辐射场(波束)的控制结构，
天线元件
图5示出了圆柱形馈电全息径向孔径天线的一个实施例的示意图。参照图5，天线孔径具有天线元件103的一个或多个阵列101，天线元件103 放置在围绕圆柱形馈电天线的输入馈电部102的同心环中。在一个实施例中，天线元件103是辐射RF能量的射频(RF)谐振器。在一个实施例中，天线元件103包括交错并分布在天线孔径的整个表面上的Rx和Tx虹膜。下面更详细地描述这种天线元件的示例。注意的是，本文描述的RF谐振器可以用在不包括圆柱形馈电部的天线中。
在一个实施例中，天线包括用于通过输入馈电部102提供圆柱形波馈电的同轴馈电部。在一个实施例中，圆柱形波馈电结构以励磁的方式使天线从中心的点馈电，其中励磁从馈电点以圆柱形方式向外扩展。也就是说，圆柱形馈电天线产生向外行进的同心馈电波。即便如此，圆柱形馈电周围的圆柱形馈电天线的形状可以是圆形的、方形的或任意形状。在另一实施例中，圆柱形馈电天线产生向内行进的馈电波。在这种情况下，馈电波最自然地来自圆形结构。
在一个实施例中，天线元件103包括虹膜，并且图5的孔径天线用于产生主波束，该主波束通过使用来自圆柱形馈电波的激励而成形，以通过可调谐液晶(LC)材料使虹膜辐射。在一个实施例中，可以激励天线以在期望的扫描角度下辐射水平或垂直极化的电场。
在一个实施例中，天线元件包括一组贴片天线。该组贴片天线包括散射超材料元件阵列。在一个实施例中，天线系统中的每个散射元件都是单位元胞的一部分，该单位元胞由下导体、介电基板和嵌入互补电感电容谐振器(“互补电LC”或“CELC”)的上导体组成，其中互补电感电容谐振器蚀刻或沉积在上导体上。如本领域技术人员所理解的，在CELC 的背景下，LC指的是电感-电容，而不是液晶。
在一个实施例中，液晶(LC)设置在散射元件周围的间隙中。该LC 由上述实施例的驱动器直接驱动。在一个实施例中，液晶封装在每个单位元胞中，并将与狭缝相关联的下导体与上导体分开，上导体与其贴片相关联。液晶的介电常数是包含液晶的分子的取向的函数，并且可以通过调整液晶上的偏压来控制分子的取向(并因此调整介电常数)。在一个实施例中，利用该特性，液晶集成通/断开关，用于将能量从导波传输到 CELC。当接通时，CELC会像电小型偶极天线一样发射电磁波。注意的是，本文的教导不限于具有相对于能量传输以二元方式操作的液晶。
在一个实施例中，该天线系统的馈电几何结构允许天线元件定位成与波馈电中的波矢量成45度角(45°)。注意的是，可以使用其它位置(例如，以40°角)。元件的这个位置使得能够控制由元件接收或从元件传输/ 辐射的自由空间波。在一个实施例中，天线元件布置成具有小于天线的操作频率的自由空间波长的元件间间隔。例如，如果每个波长有四个散射元件，则30GHz发射天线中的元件将约为2.5mm(即，为30GHz的10mm 自由空间波长的1/4)。
在一个实施例中，两组元件彼此垂直，并且如果控制到相同的调谐状态，则同时具有相等的振幅励磁。相对于馈电波励磁将两组元件转动 +/-45°，则一次实现两个期望的特性。一组转动0°，另一组转动90°将达到垂直目标，但不是达到等幅励磁目标。注意的是，当从两侧以单个结构馈电天线元件阵列时，可以使用0°和90°来实现隔离。
通过使用控制器向贴片施加电压(跨LC通道的电势)来控制来自每个单位元胞的辐射功率的量。每个贴片的迹线用于向贴片天线提供电压。该电压用于调谐或去谐电容，从而使各个元件的谐振频率调谐或去谐以实现波束形成。所需电压取决于所用的液晶混合物。液晶混合物的电压调谐特性主要由液晶开始受电压影响的阈值电压和饱和电压描述，高于该阈值电压，电压的增加不会引起液晶的大幅度调谐。对于不同的液晶混合物，这两个特性参数可以改变。
在一个实施例中，如上所述，矩阵驱动器用于向贴片施加电压，以便与所有其它元胞分开地驱动每个元胞，而不需要为每个元胞提供单独的连接(直接驱动)。由于元件密度高，矩阵驱动器是单独处理每个元胞的有效方法。
在一个实施例中，用于天线系统的控制结构具有两个主要部件：天线阵列控制器，其包括用于天线系统的驱动电子器件，位于波散射结构下方，和矩阵驱动转换阵列，其以不干扰辐射的方式散布在整个辐射RF 阵列中。在一个实施例中，用于天线系统的驱动电子器件包括商用电视设备中使用的商用现成LCD控制器，其通过调整到该元件的AC偏置信号的振幅或占空比来调整每个散射元件的偏置电压。
在一个实施例中，天线阵列控制器还包含执行软件的微处理器。控制结构还可以包括传感器(例如，GPS接收器、三轴罗盘、3轴加速度计、 3轴陀螺仪、3轴磁力计等)，以向处理器提供位置和方向信息。位置和方向信息可以由地球站中的其它系统提供给处理器和/或可以不是天线系统的一部分。
更具体地，天线阵列控制器控制关闭哪些元件以及打开哪些元件以及在操作频率处的相位和振幅水平。通过施加电压对元件进行选择性失谐以进行频率操作。
为了传输，控制器向RF贴片提供电压信号阵列以产生调制或控制模式。控制模式使元件转向不同的状态。在一个实施例中，使用多态控制，其中各种元件接通和断开到不同的电平，进一步近似正弦控制模式，与方波(即，正弦曲线灰度调制模式)相反。在一个实施例中，一些元件比其它元件辐射更强，而不是一些元件辐射而一些元件不辐射。通过施加特定的电压电平来实现可变辐射，该电压电平将液晶介电常数调整到不同的量，从而可变地使元件失谐并使一些元件比其它元件辐射更多。
由元件的超材料阵列产生的聚焦波束可以通过相长干涉和相消干涉的现象来解释。如果单个电磁波在自由空间中相遇时具有相同的相位，则它们相加(相长干涉)，而如果它们在自由空间中相遇时处于相反相位，则相互抵消(相消干涉)。如果狭缝天线中的狭缝定位成使得每个连续狭缝位于与导波的励磁点不同的距离处，则来自该元件的散射波将的相位与前一狭缝的散射波的相位不同。如果狭缝间隔开四分之一的引导波长，则每个狭缝将散射具有距前一狭缝的四分之一相位延迟的波。
使用阵列，利用全息术的原理，可以增加可以产生的相长干涉和相消干涉的模式的数量，使得理论上可以在距离天线阵列的孔视线加或减 90度(90°)的任意方向上指向波束。因此，通过控制哪些超材料元胞被接通或关闭(即，通过改变那些被接通的元胞以及被断开的元胞的模式)，可以产生不同的相长干涉和相消干涉模式，并且天线可以改变波束的方向。接通和断开单位元胞所需的时间决定了波束从一个位置转换到另一个位置的速度。
在一个实施例中，天线系统为上行链路天线产生一个可控波束，为下行链路天线产生一个可控波束。在一个实施例中，天线系统利用超材料技术来接收波束并解码来自卫星的信号以及形成指向卫星的发射波束。在一个实施例中，天线系统是模拟系统，与采用数字信号处理来电形成和控制波束(例如相控阵天线)的天线系统相反。在一个实施例中，天线系统被认为是平面的且相对低轮廓的“表面”天线，尤其是与传统的卫星天线接收器相比时。
图6示出包括接地平面和可重构谐振器层的一行天线元件的透视图。可重构谐振器层1230包括可调谐狭缝1210的阵列。可调谐狭缝1210的阵列可以被配置为将天线指向期望的方向。每个可调谐狭缝可以通过改变液晶上的电压来进行调谐/调整。
控制模块1280联接到可重构谐振器层1230，以通过改变图7中的液晶上的电压来调制可调谐狭缝1210的阵列。控制模块1280可包括现场可编程门阵列(“FPGA”)、微处理器、控制器、片上系统(SoC)或其它处理逻辑。在一个实施例中，控制模块1280包括用于驱动可调谐狭缝1210的阵列的逻辑电路(例如，多路复用器)。在一个实施例中，控制模块1280 接收包括要驱动到可调谐狭缝1210的阵列上的全息衍射模式的规格的数据。全息衍射模式可以响应于天线和卫星之间的空间关系而产生，使得全息衍射模式在适当的通信方向上控制下行链路波束(以及如果天线系统执行传输，则控制上行链路波束)。虽然未在每个图中绘出，但是类似于控制模块1280的控制模块可以驱动本公开的附图中描述的每个可调狭缝阵列。
射频(“RF”)全息技术也可以利用模拟技术，其中当RF参考波束遇到RF全息衍射模式时可以产生期望的RF波束。在卫星通信的情况下，参考波束是馈电波的形式，例如馈电波1205(在一些实施例中约为20GHz)。为了将馈电波变换成辐射波束(用于传输或接收的目的)，在期望的RF 波束(目标波束)和馈电波(参考波束)之间计算干涉模式。干涉模式被驱动至可调谐狭缝1210的阵列上作为衍射模式，使得馈电波“操控”成期望的RF波束(具有期望的形状和方向)。换句话说，遇到全息衍射模式的馈电波“重构”目标波束，其根据通信系统的设计要求形成。全息衍射模式包含每个元件的励磁，并且通过
Figure BDA0002044497540000171
计算，其中win为波导中的波动方程，wout为输出波中的波动方程。
图7示出可调谐谐振器/狭缝1210的一个实施例。可调谐狭缝1210包括虹膜/狭缝1212、辐射贴片1211、以及设置在虹膜1212和贴片1211之间的液晶1213。在一个实施例中，辐射贴片1211与虹膜1212共同定位。
图8示出物理天线孔的一个实施例的截面图。天线孔包括接地平面 1245和包括在可重构谐振器层1230中的虹膜层1233内的金属层1236。在一个实施例中，图8的天线孔包括图7的多个可调谐谐振器/狭缝1210。光圈/狭缝1212由金属层1236中的开口限定。馈电波，例如图7的馈电波1205，可具有与卫星通信信道兼容的微波频率。馈电波在接地平面1245和谐振器层1230之间传播。
可重构谐振器层1230还包括垫圈层1232和贴片层1231。垫圈层1232 设置在贴片层1231和虹膜层1233之间。注意的是，在一个实施例中，间隔物可以代替垫圈层1232。在一个实施例中，虹膜层1233是包括作为金属层1236的铜层的印刷电路板(“PCB”)。在一个实施例中，虹膜层1233 是玻璃。虹膜层1233可以是其它类型的基板。
可以在铜层中蚀刻开口以形成狭缝1212。在一个实施例中，虹膜层 1233通过导电粘合层导电地联接到图8中的另一结构(例如，波导)。注意的是，在一个实施例中，虹膜层不通过导电粘合层导电联接，而是与非导电粘合层接合。
贴片层1231还可以是包括作为辐射贴片1211的金属的PCB。在一个实施例中，垫圈层1232包括间隔物1239，其提供机械支座以限定金属层1236 和贴片1211之间的尺寸。在一个实施例中，间隔物为75微米，但是也可以使用其它尺寸(例如，3-200mm)。如上所述，在一个实施例中，图8 的天线孔包括多个可调谐谐振器/狭缝，例如可调谐谐振器/狭缝1210，其包括图7的贴片1211、液晶1213A和虹膜1212。用于液晶的腔室1213A是由间隔物1239、虹膜层1233和金属层1236限定。当腔室填充有液晶时，可以将贴片层1231层压到间隔物1239上以密封谐振器层1230内的液晶。
可以调制贴片层1231和虹膜层1233之间的电压以调整贴片和狭缝 (例如，可调谐谐振器/狭缝1210)之间的间隙中的液晶。调整液晶1213A 上的电压会改变狭缝(例如，可调谐谐振器/狭缝1210)的电容。因此，可以通过改变电容来改变狭缝(例如，可调谐谐振器/狭缝1210)的电抗。狭缝1210的谐振频率也根据等式
Figure BDA0002044497540000191
变化，其中f是狭缝1210的谐振频率，L和C分别是狭缝1210的电感和电容。狭缝1210的谐振频率影响通过通过波导传播的馈电波1205辐射的能量。作为示例，如果馈电波1205 是20GHz，则可以将狭缝1210的谐振频率(通过改变电容)调整到17GHz，使得狭缝1210基本上不联接来自馈电波1205的能量。或者，可以将狭缝 1210的谐振频率调整到20GHz，使得狭缝1210联接来自馈电波1205的能量并将该能量辐射到自由空间中。尽管给出的示例是二进制的(完全辐射或根本不辐射)，但是通过在多值范围内改变电压，对于电抗的全灰度控制以及狭缝1210的谐振频率控制因此是可行的。因此，可以精确地控制从每个狭缝1210辐射的能量，从而可以通过可调狭缝的阵列形成详细的全息衍射模式。
在一个实施例中，行中的可调谐狭缝彼此间隔λ/5。可以使用其它间隔。在一个实施例中，行中的每个可调谐狭缝与相邻行中最近的可调谐狭缝间隔λ/2，因此，不同行中的共同定向的可调谐狭缝间隔λ/4，但是其它间距也是可以的(例如，λ/5，λ/6.3)。在另一实施例中，行中的每个可调谐狭缝与相邻行中最近的可调谐狭缝间隔λ/3。
实施例使用可重构超材料技术，诸如2014年11月21日提交的申请号为14/550,178、题为“来自可操纵的圆柱形馈电全息天线的动态极化和联接控制”的美国专利申请以及于2015年1月30日提交的申请号为 14/610,502、题为“用于可重构天线的脊状波导馈电结构”的美国专利申请中所描述的。
图9A-图9D示出用于创建狭缝阵列的不同层的一个实施例。天线阵列包括位于环中的天线元件，例如图5中所示的示例环。注意的是，在该示例中，天线阵列具有两种不同类型的天线元件，其用于两种不同类型的频带。
图9A示出具有与狭缝对应的位置的第一虹膜板层的一部分。参照图 9A，圆圈是虹膜基底底侧金属化部分中的开口区域/狭缝，并且用于控制元件与馈电(馈电波)的联接。注意的是，该层是可选层，并不是在所有设计中都使用。图9B示出包含狭缝的第二虹膜板层的一部分。图9C示出第二虹膜板层的一部分上的贴片。图9D示出狭缝阵列的一部分的俯视图。
图10示出圆柱形馈电天线结构的一个实施例的侧视图。天线利用双层馈电结构(即，两层馈电结构)产生向内行波。在一个实施例中，天线包括圆形外形，但这不是必需的。也就是说，可以使用非圆形向内行进结构。在一个实施例中，图10中的天线结构包括同轴馈电，例如，在 2014年11月21日提交的公开号2015/0236412、题为“动态极化和联接控制来自可操纵的圆柱形馈电全息天线(Dynamic Polarization and Coupling Control from aSteerable Cylindrically Fed Holographic Antenna)”的美国专利中描述的。
参照图10，同轴引脚1601用于激励天线低电平上的场。在一个实施例中，同轴引脚1601是容易获得的50Ω同轴引脚。同轴引脚1601联接(例如，用螺栓连接)到为导电接地平面1602的天线结构的底部。
间隙导体1603与导电接地平面1602分开，间隙导体1603是内部导体。在一个实施例中，导电接地平面1602和间隙导体1603彼此平行。在一个实施例中，接地平面1602和间隙导体1603之间的距离是0.1-0.15"。在另一实施例中，该距离可以是λ/2，其中λ是操作频率下行波的波长。
接地平面1602经由间隔物1604与间隙导体1603分离。在一个实施例中，间隔物1604是泡沫或类似空气的间隔物。在一个实施例中，间隔物 1604包括塑料间隔物。
在间隙导体1603的上部是介电层1605。在一个实施例中，介电层1605 是塑料。介电层1605的目的是相对于自由空间速度减慢行波。在一个实施例中，介电层1605相对于自由空间使行波减慢30％。在一个实施例中，适合于波束形成的折射率范围是1.2-1.8，其中自由空间根据定义具有等于 1的折射率。可以用其它介电间隔物材料，例如塑料，来达到这个效果。注意的是，可以使用除塑料之外的材料，只要它们实现期望的波减速效果即可。替代地，具有分布结构的材料可以用作电介质1605，例如可以进行机械加工或光刻限定的周期性次波长金属结构。
RF阵列1606位于电介质1605的上部。在一个实施例中，间隙导体1603 和RF阵列1606之间的距离是0.1-0.15"。在另一实施例中，该距离可以是λeff/2，其中λeff是设计频率下介质中的有效波长。
天线包括侧面1607和1608。侧面1607和1608成角度以使来自同轴引脚1601的行波馈电通过反射从间隙导体1603下方的区域(间隔层)传播到间隙导体1603上方的区域(介电层)。在一个实施例中，侧面1607和1608 的角度为45°角。在替代实施例中，侧面1607和1608可以用连续半径代替以实现反射。虽然图10示出具有45°角的成角度的侧面，但是也可以使用实现从较低电平馈电到较高电平馈电的信号传输的其它角度。也就是说，假设下部馈电中的有效波长总体与上部馈电中的有效波长不同，则可以利用与理想45°角的一些偏差来辅助从下部馈电电平到上部馈电电平的传输。例如，在另一实施例中，45°角用单个台阶代替。天线一端的台阶围绕介电层、间隙导体和间隔层。在这些层的另一端是相同的两个台阶。
在操作中，当从同轴引脚1601馈入馈电波时，波在接地平面1602和间隙导体1603之间的区域中从同轴引脚1601同心地向外行进。同心地向外的波被侧面1607反射并在间隙导体1603和RF阵列1606之间的区域中向内行进。来自圆周边缘的反射使得波保持同相(即，它是同相反射)。行波被介电层1605减慢。此时，行波开始与RF阵列1606中的元件相互作用并激励RF阵列1606中的元件，以获得所需的散射。
为了终止行波，终端1609在天线的几何中心处被包括在天线中。在一个实施例中，终端1609包括引脚终端(例如，50Ω引脚)。在另一实施例中，终端1609包括RF吸收器，RF吸收器终止未利用的能量以防止未利用的能量通过天线的馈电结构反射回来。这些可以用在RF阵列1606的上部。
图11示出具有输出波的天线系统的另一实施例。参照图11，两个接地平面1610和1611大体上彼此平行，在接地平面1610和1611之间具有介电层1612(例如，塑料层等)。RF吸收器1619(例如，电阻器)将两个接地平面1610和1611联接在一起。同轴引脚1615(例如，50Ω)对天线进行馈电。RF阵列1616位于介电层1612和接地平面1611的上部。
在操作中，馈电波通过同轴引脚1615馈入并且同心地向外行进并且与RF阵列1616的元件相互作用。
图10和图11的两个天线中的圆柱形馈电改善了天线的使用角度。在一个实施例中，天线系统沿所有方向从孔视线具有七十五度(75°)的使用角度，而不是正或负四十五度方位角(±45°Az)和正负二十五度仰角 (±25°El)的使用角度。与形成由许多单独的辐射器组成的天线的任意波束一样，整体天线增益取决于组成元件的增益，它们本身是随角度变化的。当使用普通的辐射元件时，天线的整体增益通常随着波束进一步指向更远的孔视线而降低。在距孔视野75度处，预计增益显著降低约6dB。
具有圆柱形馈电的天线的实施例解决了一个或多个问题。与使用共同分频器网络馈电的天线相比，其包括显著简化馈电结构，并因此减少了天线总需求和天线馈电量；通过较粗略的控制保持高波束性能，降低对制造和控制误差的敏感度(扩展到到简单的二元控制)；与直线馈电相比，提供了更有利的旁瓣模式，这是因为圆柱定向的馈电波导致远场中的空间多样化的旁瓣；以及允许偏振是动态的，包括允许左旋圆形、右旋圆形和线性偏振，同时不需要偏振器。
波散射元件阵列
图10的RF阵列1606和图11的RF阵列1616包括波散射子系统，波散射子系统包括用作辐射器的一组贴片天线(即，散射体)。该组贴片天线包括散射超材料元件阵列。
在一个实施例中，天线系统中的每个散射元件是单位元胞的一部分，该单位元胞由下导体、介电基板和嵌入互补电感电容谐振器(“互补电LC”或“CELC”)的上导体组成，其中互补电感电容谐振器蚀刻在导体中或沉积在上导体上。
在一个实施例中，将液晶(LC)注入散射元件周围的间隙中。液晶封装在每个单位元胞中，并将与狭缝相关联的下导体与上导体分开，上导体与其贴片相关联。液晶的介电常数是包含液晶的分子的取向的函数，并且可以通过调整液晶上的偏压来控制分子的取向(并因此调整介电常数)。利用这种特性，液晶起到通/断开关的作用，用于将能量从导波传递到CELC。当接通时，CELC像电小型偶极天线一样发射电磁波。
控制LC的厚度增加了波束切换速度。下导体和上导体之间的间隙(液晶厚度)减少百分之五十(50％)使得速度增加四倍。在另一实施例中，液晶的厚度导致波束切换速度约为十四毫秒(14ms)。在一个实施例中，以本领域公知的方式掺杂LC以改善响应性，从而可以达到7毫秒(7ms) 的要求。
CELC元件响应于平行于CELC元件的平面并垂直于CELC间隙补充而施加的场。当在超材料散射单位元胞中向液晶施加电压时，导波的场分量引起CELC的磁励磁，CELC又产生与导波相同频率的电磁波。
可以通过CELC在导波矢量上的位置来选择由单个CELC产生的电磁波的相位。每个元胞产生与平行于CELC的导波同相的波。因为CELC小于波长，所以当输出波通过CELC下方时，输出波具有与导波的相位相同的相位。
在一个实施例中，该天线系统的圆柱形馈电几何结构允许CELC元件定位成与波馈电中的波矢量成45度角(45°)。元件的这个位置使得能够控制由元件产生或由元件接收的自由空间波的极化。在一个实施例中， CELC布置成具有小于天线操作频率的自由空间波长的元件间间隔。例如，如果每个波长有四个散射元件，则30GHz发射天线中的元件将约为2.5mm(即，为30GHz的10mm自由空间波长的1/4)。
在一个实施例中，CELC用贴片天线实现，贴片天线包括共同位于狭缝上的贴片，并且在狭缝与贴片两者之间具有液晶。在这方面，超材料天线的作用类似于狭缝(散射)波导。在有狭缝波导的情况下，输出波的相位取决于狭缝相对于导波的位置。
元胞放置
在一个实施例中，天线元件以允许系统矩阵驱动电路的方式放置在圆柱形馈电天线孔径上。元胞的放置包括用于矩阵驱动的晶体管的放置。图12示出矩阵驱动电路相对于天线元件的放置的一个实施例。参照图12，行控制器1701分别经由行选择信号Row1和Row2联接到晶体管1711和 1712，并且列控制器1702经由列选择信号Column1联接到晶体管1711和 1712。晶体管1711经由与贴片1731的连接还联接到天线元件1721，而晶体管1712经由与贴片1732的连接而联接到天线元件1722。
在实现具有放置在非规则网格中的单位元胞的圆柱形馈电天线上的矩阵驱动电路的初始方法中，执行两个步骤。在第一步骤中，将元胞放置在同心环上，并且将每个元胞连接到放置在元胞旁边并用作分别驱动每个元胞的开关的晶体管。在第二步骤中，构建矩阵驱动电路，以便在矩阵驱动方法需要时将每个晶体管与唯一地址连接起来。由于矩阵驱动电路由行和列迹线(类似于LCD)构建，但是元胞放置在环上，因此没有系统的方法为每个晶体管分配唯一的地址。这种映射问题导致覆盖所有晶体管的电路非常复杂，并导致完成布线的物理迹线数量的显著增加。由于单元的密度高，这些迹线由于联接效应而干扰天线的RF性能。而且，由于迹线的复杂性以及高封装密度，迹线的布线不能通过商用的布局工具来实现。
在一个实施例中，在放置元胞和晶体管之前预先确定矩阵驱动电路。这确保了驱动所有元胞所需的最少量的迹线，每个元胞具有唯一的地址。该策略降低了驱动电路的复杂性并简化了布线，从而改善了天线的RF性能。
更具体地，在一种方法中，在第一步骤中，将元胞放置在由描述每个元胞的唯一地址的行和列组成的规则矩形网格上。在第二步骤中，在保持元胞的地址以及与第一步中定义的行和列的连接的同时，将它们分组并转换为同心圆。这种转换的目标不仅是将元胞放在环上，而且还要保持元胞之间的距离以及环与环之间的距离在整个孔上保持恒定。为了实现这一目标，有几种可以对元胞进行分组的方法。
在一个实施例中，TFT封装用于实现矩阵驱动器中的放置和唯一寻址。图13示出TFT封装的一个实施例。参照图13，示出具有输入端口和输出端口的TFT和保持电容器1803。有两个连接到迹线1801的输入端口以及两个连接到迹线1802以使用行和列将TFT连接在一起的输出端口。在一个实施例中，行和列迹线以90°角交叉，以减少并可能最小化行和列迹线之间的联接。在一个实施例中，行和列迹线在不同的层上。
全双工通信系统的示例
在另一实施例中，组合的天线孔用于全双工通信系统中。图14是同时具有传输路径和接收路径的通信系统的另一实施例的框图。虽然仅示出一个传输路径和一个接收路径，但是通信系统可以包括多于一个传输路径和/或多于一个接收路径。
参照图14，天线1401包括两个空间交错的天线阵列，其可独立操作以如上所述在不同频率下同时传输和接收。在一个实施例中，天线1401 联接到双工器1445。联接可以通过一个或多个馈电网络实现。在一个实施例中，在径向馈电天线的情况下，双工器1445结合两个信号，并且天线1401和双工器1445之间的连接是可以承载两个频率的单个宽带馈电网络。
双工器1445联接到高频头降频变频器(LNB)1427，其以本领域公知的方式执行噪声滤波功能和降频转换和放大功能。在一个实施例中， LNB 1427位于室外单元(ODU)中。在另一实施例中，LNB 1427集成到天线设备中。LNB 1427联接到调制解调器1460，调制解调器1460联接到计算系统1440(例如，计算机系统、调制解调器等)。
调制解调器1460包括模数转换器(ADC)1422，其联接到LNB 1427，以将接收到的从双工器1445输出的信号转换为数字格式。一旦转换成数字格式，信号由解调器1423解调并由解码器1424解码以获得接收波上的编码数据。然后将解码的数据发送到控制器1425，控制器1425将其发送到计算系统1440。
调制解调器1460还包括编码器1430，其对待从计算系统1440传输的数据进行编码。编码数据由调制器1431调制，然后由数模转换器(DAC) 1432转换为模拟数据。然后模拟的信号通过BUC(升变频转换和高通放大器)1433进行滤波，并将其提供给双工器1445的一个端口。在一个实施例中，BUC 1433位于室外单元(ODU)中。
以本领域公知的方式操作的双工器1445向天线1401提供传输信号以进行传输。
控制器1450控制天线1401，其包括单个组合的物理孔上的两个天线元件阵列。
通信系统被修改为包括上述的组合器/仲裁器。在这种情况下，组合器/仲裁器在调制解调器之后但在BUC和LNB之前。
注意的是，图14中所示的全双工通信系统具有许多应用，包括但不限于互联网通信、车辆通信(包括软件更新)等。
上面详细描述的一些部分是根据对计算机存储器内的数据位的操作的算法和符号表示来呈现的。这些算法描述和表示是数据处理领域的技术人员用来最有效地将他们工作的内容传达给本领域其它技术人员的方法。本文的算法通常被认为是得到期望结果的自相一致的步骤序列。这些步骤是需要物理操纵物理量的步骤。通常，这些量采用能够被存储、传输、组合、比较和以其它方式操纵的电信号或磁信号的形式，但不是必须的。事实证明，有时将这些信号称为比特、值、元件、符号、字符、术语、数字等是很方便的，这主要是出于通用的原因。
然而，应该记住的是，所有这些和类似术语都与适当的物理量相关联，并且仅仅是应用于这些量的方便标签。除非从以下讨论中明确说明，否则应当理解的是，在整个说明书中，利用诸如“处理”或“电脑运算”或“计算”或“确定”或“显示”等术语的讨论指的是计算机系统或类似电子计算装置的行动和过程，其将在计算机系统的寄存器和存储器内表示为物理(电子)量的数据操纵和转换成类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其它这种信息存储、传输装置或显示装置内的物理量的其它数据。
本发明还涉及用于执行本文操作的设备。该设备可以为所需目的而专门构造，或者它可以包括由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重构的通用计算机。这样的计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，例如但不限于：包括软盘、光盘、CD-ROM和磁光盘的盘的任意类型，只读存储器(ROM)，随机存取存储器(RAM)，EPROM， EEPROM，磁卡或光卡，或适用于存储电子指令的任意类型的介质，并且它们每个都联接到计算机系统总线。
本文给出的算法和显示并非固有地与任意特定计算机或其它设备相关。根据本文的教导，各种通用系统可以与程序一起使用，或者可以证明构造更专业的设备来执行所需的方法步骤是很方便的。各种这些系统所需的结构将从下面的描述中显而易见。另外，没有参考任何特定的编程语言描述本发明。应当理解的是，可以使用各种编程语言来实现如本文所述的本发明的教导。
机器可读介质包括用于以机器(例如，计算机)可读的形式存储或传输信息的任意机制。例如，机器可读介质包括只读存储器(“ROM”)；随机存取存储器(“RAM”)；磁盘存储介质；光存储介质；闪存装置；等等。
尽管在阅读了前面的描述之后，本发明的许多改变和修改对于本领域普通技术人员来说无疑将变得显而易见，但是应该理解的是，通过图示的方式示出和描述的任何特定实施例是绝不意图被视为限制。因此，对各种实施例的细节的参考并不旨在限制权利要求的范围，权利要求本身仅叙述被认为是对本发明必不可少的那些特性。

Claims (26)

1.一种天线，包括：
物理天线孔径，具有射频(RF)表面散射天线元件的阵列，所述天线元件被控制并能一起操作以形成用于全息波束操控的频带的波束，每个所述射频表面散射天线元件具有液晶即LC；以及
补偿控制器，用于基于监控的天线条件对所述天线元件执行补偿，其中监控的所述天线条件包括LC老化和相位孔径照度中的一个或多个，其中基于所述LC接通的时间量或者相对于所述LC进行电压变化的次数中的一个监控所述LC老化，并且基于通过比较天线的预定义增益值和天线的信号质量测量信息以指示的衰减增益来监控所述相位孔径照度。
2.根据权利要求1所述的天线，其中所述天线元件中的每一个包括液晶即LC，所述监控的条件影响所述天线元件中所述LC的性能，并且其中所述补偿包括对施加到所述天线元件中的一个或多个的电压进行电压调整。
3.根据权利要求1所述的天线，其中所述天线条件进一步包括温度、湿度和压力中的一个或多个。
4.根据权利要求1所述的天线，其中所述补偿控制器可操作以确定是否需要通过软件进行补偿。
5.根据权利要求1所述的天线，进一步包括监控逻辑，所述监控逻辑包括具有在所述天线孔径上的用于监控测试天线元件的电路，以获得与所述监控的天线条件相对应的数据。
6.根据权利要求5所述的天线，其中所述控制器可操作以监控与所述测试元件相关联的放电时间，并根据监控所述测试天线元件的结果确定补偿。
7.根据权利要求6所述的天线，其中所述控制器可操作以基于所述测试天线元件的监控的放电时间使得施加到所述阵列中的天线元件的LC的电压被调整来作为补偿的一部分，以实现期望的孔径照度。
8.根据权利要求7所述的天线，其中所述测试天线元件和所述阵列中的所述LC的尺寸不同，并且对所述阵列中的所述天线元件中的所述LC的电压调整量是将必须应用于所述测试天线元件以实现期望的照度的电压调整的缩放版本。
9.根据权利要求1所述的天线，其中所述阵列包括可调谐狭缝天线元件阵列。
10.根据权利要求9所述的天线，其中所述可调谐狭缝阵列中的元件位于一个或多个环中。
11.根据权利要求9所述的天线，其中每个狭缝阵列包括多个狭缝，并且其中每个狭缝被调谐以在给定频率下提供所需的散射。
12.根据权利要求11所述的天线，其中所述多个狭缝中的每个狭缝相对于撞击在每个所述狭缝的中心位置处的圆柱形馈电波定向成+45度或-45度，使得所述狭缝形阵列包括相对于所述圆柱形馈电波传播方向旋转+45度的第一组狭缝和相对于所述圆柱形馈电波传播方向旋转-45度的第二组狭缝。
13.根据权利要求9所述的天线，其中每个狭缝阵列包括：
多个狭缝；
多个贴片，其中所述多个贴片中的每一个共同位于所述多个狭缝中的狭缝上方并与其分离，形成贴片/狭缝对，每个贴片/狭缝对基于施加到所述贴片/狭缝对中所述贴片的电压而接通或断开；以及
控制器，应用控制模式来控制哪些贴片/狭缝对接通和断开，从而产生波束。
14.一种方法，包括：
监控与具有物理天线孔径的平板天线相关联的多个天线条件，所述物理天线孔径具有表面散射天线元件的阵列，所述天线元件被控制并能一起操作以形成用于全息波束操控的频带的波束，其中所述多个天线条件包括LC老化和相位孔径照度中的一个或多个，其中基于所述LC接通的时间量或者相对于所述LC进行电压变化的次数中的一个监控所述LC老化，并且基于通过比较天线的预定义增益值和天线的信号质量测量信息以指示的衰减增益来监控所述相位孔径照度；
基于监控的天线条件确定是否对所述阵列的天线元件进行补偿，其中所述监控的天线条件影响RF辐射超材料天线元件的性能；并且
响应于确定对所述天线元件执行补偿，基于所述监控的天线条件调整施加到所述天线元件中的一个或多个的电压作为所述补偿的一部分。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述条件进一步包括温度、湿度和压力中的一个或多个。
16.根据权利要求14所述的方法，其中监控多个天线条件包括监控所述孔径上的作为所述天线元件的复制物的测试天线元件，以获得对应于所述监控的条件的数据。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括接收与所述测试天线元件相关联的放电时间并基于所述放电时间确定补偿。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述测试天线元件和所述阵列中的LC的尺寸不同，并且其中调整施加到所述天线元件中的一个或多个的电压作为所述补偿的一部分包括将对所述阵列中所述天线元件中的所述LC的电压调整量选择为表示将必须应用于所述测试天线元件以实现期望的照度的电压调整的缩放版本。
19.根据权利要求14所述的方法，其中调整施加到所述天线元件中的一个或多个的电压作为补偿的一部分包括选择待应用于所述阵列的所述天线元件的新模式以使得对施加到所述阵列中天线元件的LC的电压进行调整。
20.根据权利要求14所述的方法，其中，所述阵列包括可调谐狭缝天线元件阵列。
21.一种非瞬态计算机可读存储介质，所述非瞬态计算机可读存储介质存储指令，所述指令在天线系统运行时使所述天线系统执行包括以下的方法：
监控与具有物理天线孔径的平板天线相关联的多个天线条件，所述物理天线孔径具有表面散射天线元件的阵列，所述表面散射天线元件被控制并能一起操作以形成用于全息波束操控的频带的波束，其中所述多个天线条件包括LC老化和相位孔径照度中的一个或多个，其中基于所述LC接通的时间量或者相对于所述LC进行电压变化的次数中的一个监控所述LC老化，并且基于通过比较天线的预定义增益值和天线的信号质量测量信息以指示的衰减增益来监控所述相位孔径照度；
基于监控的天线条件确定是否对所述阵列的天线元件执行补偿，其中所述监控的天线条件影响RF辐射超材料天线元件的性能；并且
响应于确定对所述天线元件执行补偿，基于所述监控的天线条件调整施加到所述天线元件中的一个或多个的电压作为补偿的一部分。
22.根据权利要求21所述的计算机可读存储介质，其中所述条件包括温度、湿度和压力中的一个或多个。
23.根据权利要求21所述的计算机可读存储介质，其中监控多个天线条件包括监控所述孔径上的作为所述天线元件的复制物的测试天线元件，以获得对应于所述监控的条件的数据。
24.根据权利要求23所述的计算机可读存储介质，其中，所述方法进一步包括：接收与所述测试天线元件相关联的放电时间，并基于所述放电时间确定补偿。
25.根据权利要求24所述的计算机可读存储介质，其中所述测试天线元件和所述阵列中的LC的尺寸不同，并且其中调整施加到所述天线元件中的一个或多个的电压作为补偿的一部分包括将对所述阵列中的所述天线元件中的所述LC的电压调整量选择为表示将必须应用于所述测试天线元件以实现期望的照度的电压调整的缩放版本。
26.根据权利要求21所述的计算机可读存储介质，其中调整施加到所述天线元件中的一个或多个的电压作为补偿的一部分包括选择待应用于所述阵列的所述天线元件的新模式以使得对施加到所述阵列中的天线元件的LC的电压进行调整。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10547116B2 (en) * 2017-08-01 2020-01-28 University Of Cyprus Wireless communication paradigm: realizing programmable wireless environments through software-controlled metasurfaces
US10333217B1 (en) 2018-01-12 2019-06-25 Pivotal Commware, Inc. Composite beam forming with multiple instances of holographic metasurface antennas
US10225760B1 (en) 2018-03-19 2019-03-05 Pivotal Commware, Inc. Employing correlation measurements to remotely evaluate beam forming antennas
CA3092509A1 (en) 2018-03-19 2019-09-26 Pivotal Commware, Inc. Communication of wireless signals through physical barriers
JP7059126B2 (ja) * 2018-06-26 2022-04-25 Ｄｙｎａｂｏｏｋ株式会社 アンテナ装置、電子機器及び無線通信方法
US10862545B2 (en) 2018-07-30 2020-12-08 Pivotal Commware, Inc. Distributed antenna networks for wireless communication by wireless devices
US10326203B1 (en) 2018-09-19 2019-06-18 Pivotal Commware, Inc. Surface scattering antenna systems with reflector or lens
US10522897B1 (en) * 2019-02-05 2019-12-31 Pivotal Commware, Inc. Thermal compensation for a holographic beam forming antenna
US10468767B1 (en) 2019-02-20 2019-11-05 Pivotal Commware, Inc. Switchable patch antenna
CN112909575A (zh) * 2019-11-19 2021-06-04 北京道古视界科技有限公司 基于参考光调制的液晶阵列天线波束合成与控制方法
US10734736B1 (en) 2020-01-03 2020-08-04 Pivotal Commware, Inc. Dual polarization patch antenna system
US11012147B1 (en) * 2020-01-16 2021-05-18 M2SL Corporation Multi-mode communication adapter system with smartphone protector mechanism and method of operation thereof
US11069975B1 (en) 2020-04-13 2021-07-20 Pivotal Commware, Inc. Aimable beam antenna system
EP4158796A1 (en) 2020-05-27 2023-04-05 Pivotal Commware, Inc. Rf signal repeater device management for 5g wireless networks
US11026055B1 (en) 2020-08-03 2021-06-01 Pivotal Commware, Inc. Wireless communication network management for user devices based on real time mapping
US11297606B2 (en) 2020-09-08 2022-04-05 Pivotal Commware, Inc. Installation and activation of RF communication devices for wireless networks
CN112290223B (zh) * 2020-09-27 2021-06-18 南京大学 一种极化可编程超构表面及宽带动态波束调控方法
AU2022208705A1 (en) 2021-01-15 2023-08-31 Pivotal Commware, Inc. Installation of repeaters for a millimeter wave communications network
US11497050B2 (en) 2021-01-26 2022-11-08 Pivotal Commware, Inc. Smart repeater systems
US11451287B1 (en) 2021-03-16 2022-09-20 Pivotal Commware, Inc. Multipath filtering for wireless RF signals
WO2022198460A1 (zh) * 2021-03-23 2022-09-29 京东方科技集团股份有限公司 天线单元及其制备方法、电子设备
US11929822B2 (en) 2021-07-07 2024-03-12 Pivotal Commware, Inc. Multipath repeater systems
US11937199B2 (en) 2022-04-18 2024-03-19 Pivotal Commware, Inc. Time-division-duplex repeaters with global navigation satellite system timing recovery

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101009491A (zh) * 2006-01-27 2007-08-01 络达科技股份有限公司 具有温度补偿增益的发射器
CN101793964A (zh) * 2010-03-09 2010-08-04 浙江大学 带有数字化温度补偿的60GHz毫米波汽车防撞雷达装置
CN103222109A (zh) * 2010-10-15 2013-07-24 西尔瑞特有限公司 表面散射式天线

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6404401B2 (en) 2000-04-28 2002-06-11 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Metamorphic parallel plate antenna
US7084832B2 (en) * 2001-10-09 2006-08-01 Plasma Control Systems, Llc Plasma production device and method and RF driver circuit with adjustable duty cycle
JP2007264088A (ja) * 2006-03-27 2007-10-11 Funai Electric Co Ltd 表示装置、焼き付き補正システム及び焼き付き補正方法
US8648676B2 (en) 2011-05-06 2014-02-11 The Royal Institution For The Advancement Of Learning/Mcgill University Tunable substrate integrated waveguide components
US9923271B2 (en) * 2013-10-21 2018-03-20 Elwha Llc Antenna system having at least two apertures facilitating reduction of interfering signals
US10431899B2 (en) * 2014-02-19 2019-10-01 Kymeta Corporation Dynamic polarization and coupling control from a steerable, multi-layered cylindrically fed holographic antenna
JP6315179B2 (ja) 2014-03-17 2018-04-25 Ｔｉａｎｍａ Ｊａｐａｎ株式会社 面発光装置及び液晶表示装置
US9448305B2 (en) * 2014-03-26 2016-09-20 Elwha Llc Surface scattering antenna array
US9843103B2 (en) * 2014-03-26 2017-12-12 Elwha Llc Methods and apparatus for controlling a surface scattering antenna array
EP3130035B1 (en) * 2014-04-07 2018-08-29 Cavendish Kinetics, Inc. Head-hand capacitance compensation with digital variable capacitor
US9853361B2 (en) 2014-05-02 2017-12-26 The Invention Science Fund I Llc Surface scattering antennas with lumped elements
EP3010086B1 (en) * 2014-10-13 2017-11-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Phased array antenna
US9905921B2 (en) * 2015-03-05 2018-02-27 Kymeta Corporation Antenna element placement for a cylindrical feed antenna

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101009491A (zh) * 2006-01-27 2007-08-01 络达科技股份有限公司 具有温度补偿增益的发射器
CN101793964A (zh) * 2010-03-09 2010-08-04 浙江大学 带有数字化温度补偿的60GHz毫米波汽车防撞雷达装置
CN103222109A (zh) * 2010-10-15 2013-07-24 西尔瑞特有限公司 表面散射式天线

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