CN111781580B - 一种相控阵馈相控制电路、方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种相控阵馈相控制电路，包括：相位控制器、N个第一驱动模块、N个第二驱动模块及N*N个微加热器组成的N*N阵列，相位控制器具有N个第一引脚及N个第二引脚；N个第一引脚分别与N个第一驱动模块的一端电连接；第一驱动模块的另一端分别与加热阵列组件中一列的N个微加热器的一端电连接；第二驱动模块的一端分别与加热阵列组件中一行的N个微加热器的另一端电连接；相位控制器的N个第二引脚分别与N个第二驱动模块的另一端电连接。本方案通过分组控制的方式，使用N个第一引脚及N个第二引脚实现对N*N个微加热器组成的N*N阵列的加热控制，减少多路光路对应的引脚占用空间，可提高光学相控阵芯片的规模。

Description

一种相控阵馈相控制电路、方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及相控阵的技术领域，尤其涉及一种相控阵馈相控制电路、方法、装置及系统。

背景技术

光学相控阵芯片的规模决定了光扫描的分辨率，目前大规模相控阵芯片主流的办法是通过MMI（多模复用干涉器）进行分光，使用MMI或者是星型分光器的优点是结构简单，容易保证每一条光路的光程相等；但是现有的大规模相控阵芯片涉及多条光路，多条光路需要等同数量的控制引线或引脚进行控制，使得每一条光路的光程相等。然而，相控阵芯片涉及多条光路时，芯片上的多个引脚或控制引线挤占了其他部件的空间，导致光学相控阵芯片的规模难以提高。

因此，有必要提出一种新的相控阵馈相控制技术。

发明内容

本申请提供了一种相控阵馈相控制电路、方法、装置及系统，可以使得相控阵芯片涉及多条光路时，减少芯片上的多个引脚或控制引线挤占了其他部件的空间，解决光学相控阵芯片的规模难以提高的技术问题。

本发明第一方面提供一种相控阵馈相控制电路，所述控制电路包括：相位控制器、N个第一驱动模块、N个第二驱动模块及加热阵列组件，所述加热阵列组件包括N*N个微加热器组成的N*N阵列，所述相位控制器具有N个第一引脚及N个第二引脚；

所述相位控制器的N个第一引脚分别与N个所述第一驱动模块的一端一对一电连接；

所述第一驱动模块的另一端分别与所述加热阵列组件中一列的N个所述微加热器的一端电连接，所述第一驱动模块与一列所述微加热器具有一一对应关系；

所述第二驱动模块的一端分别与所述加热阵列组件中一行的N个所述微加热器的另一端电连接，所述第二驱动模块与一行所述微加热器具有一一对应关系；

所述相位控制器的N个第二引脚分别与N个所述第二驱动模块的另一端电连接；

所述相位控制器用于根据预设的驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第一驱动信号，及根据所述驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第二驱动信号，其中，所述驱动信号序列表包含N个连续等信号差的所述第一驱动信号及N个连续等信号差的所述第二驱动信号；

所述第一驱动模块用于根据对应的所述第一驱动信号控制输出第一电压，N个所述第一驱动模块之间输出的所述第一电压不同；

所述第二驱动模块用于根据所述第二驱动信号控制输出第二电压，N个所述第二驱动模块之间输出的所述第二电压不同；

所述微加热器用于将所述第一电压与所述第二电压的差值对应电能转化为热能。

可选的，所述第一驱动模块包括第一开关模块，所述第二驱动模块包括第二开关模块：

所述第一开关模块的一端与所述相位控制器对应的第一引脚电连接，所述第二开关模块的另一端与所述加热阵列组件中一列的N个所述微加热器对应的一端电连接；及

所述微加热器的另一端与所述第二开关模块对应的一端电连接，所述第二开关模块的另一端与所述相位控制器对应的第二引脚电连接；

其中，所述第一开关模块用于根据所述第一驱动信号连接或切断所述第一电压；

所述第二开关模块用于根据所述第二驱动信号连接或切断所述第二电压。

可选的，所述第一驱动模块包括第一数模转换器及第一分压组件，所述第二驱动模块包括第二数模转换器及第二分压组件；

所述第一数模转换器的一端与所述相位控制器对应的第一引脚电连接，且所述第一数模转换器的另一端与所述第一分压组件对应的一端电连接，所述第一分压组件的另一端分别与所述加热阵列组件中一列的N个所述微加热器的对应的一端电连接；及

所述微加热器的另一端与所述第二分压组件对应的一端电连接，所述第二分压组件的另一端与所述数模转换器对应的一端电连接，所述数模转换器的另一端与所述相位控制器对应的第二引脚电连接；

其中，所述第一数模转换器用于将对应的所述第一驱动信号转换为第一模拟信号；

所述第一分压组件用于根据所述第一模拟信号输出对应的第一电压；及

所述第二数模转换器用于将对应的第二驱动信号转换为第二模拟信号；

所述第二分压组件用于根据所述第二模拟信号输出对应的第二电压。

可选的，所述第一分压组件包括第一放大器及所述第一分压器，所述第二分压组件包括第二放大器及第二分压器：

所述第一放大器的一端与所述第一数模转换器对应的一端电连接，所述第一放大器的另一端与所述加热阵列组件中一列的N个所述微加热器对应的一端电连接；

所述微加热器的另一端与所述第二分压器对应的一端电连接，所述第二分压器的另一端与所述第二放大器的一端电连接，所述第二放大器的另一端与所述第二数模转换器对应的一端电连接；

其中，所述第一放大器用于将所述第一模拟信号进行放大，得到第一放大信号；

所述第一分压器用于根据所述第一放大信号输出对应的第一电压；

所述第二放大器用于将所述第二模拟信号进行放大，得到第二放大信号；

所述第二分压器用于根据所述第二放大信号输出对应的第二电压。

可选的，所述第一分压器包括至少一个第一电阻，所述第二分压器包括至少一个第二电阻。

可选的，所述第一分压器包括N个所述第一电阻，N个所述第一电阻依次串联组成所述第一分压器；所述第二分压器包括N个所述第二电阻，N个所述第二电阻依次串联组成所述第二分压器；

其中，位于所述第一分压器一端的所述第一电阻与所述第一放大器对应的一端电连接，位于所述第一分压器另一端的所述第一电阻与所述加热阵列组件中一列的N个所述微加热器对应的一端电连接；及

位于所述第二分压器一端的所述第二电阻与所述加热阵列组件中一行的N个所述微加热器对应的一端电连接，位于所述第二分压器另一端的所述第二电阻与所述第二放大器对应的一端电连接。

本发明的第二方面提供一种相控阵馈相控制方法，应用于第一方面所述的相控阵馈相控制电路，所述方法包括：

根据预设的驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第一驱动信号，以供第一驱动模块控制输出第一电压，其中，所述驱动信号序列表包含N个连续等信号差的所述第一驱动信号及N个连续等信号差的所述第二驱动信号；

根据所述驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第二驱动信号，以供第二驱动模块控制输出第二电压。

本发明的第三方面提供一种相控阵馈相控制装置，所述装置应用于第一方面所述的相控阵馈相控制电路，包括：

第一模块，用于根据预设的驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第一驱动信号，以供第一驱动模块控制输出第一电压，其中，所述驱动信号序列表包含N个连续等信号差的所述第一驱动信号及N个连续等信号差的所述第二驱动信号；

第二模块，用于根据所述驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第二驱动信号，以供第二驱动模块控制输出第二电压。

本发明的第四发明提供一种相控阵馈相控制系统，其特征在于，包括：激光器、光分束器、第一方面所述的相控阵馈相控制电路及多个光学天线；

所述激光器用于发出激光信号；

所述光分束器用于将所述激光信号等均分为多路激光；

所述相控阵馈相控制电路用于分别对所述多路激光添加不同的相位，得到不同相位的多路信号光；

多个所述光学天线分别用于根据所述信号光发出对应的信号。

本发明提供的相控阵馈相控制电路，包括：相位控制器、N个第一驱动模块、N个第二驱动模块及加热阵列组件，加热阵列组件包括N*N个微加热器组成的N*N阵列，相位控制器具有N个第一引脚及N个第二引脚；相位控制器的N个第一引脚分别与N个第一驱动模块的一端一对一电连接；第一驱动模块的另一端分别与加热阵列组件中一列的N个微加热器的一端电连接，第一驱动模块与一列微加热器具有一一对应关系；第二驱动模块的一端分别与加热阵列组件中一行的N个微加热器的另一端电连接，第二驱动模块与一行微加热器具有一一对应关系；相位控制器的N个第二引脚分别与N个第二驱动模块的另一端电连接；相位控制器用于根据预设的驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第一驱动信号，及根据驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第二驱动信号，其中，驱动信号序列表包含N个连续等信号差的第一驱动信号及N个连续等信号差的第二驱动信号；第一驱动模块用于根据对应的第一驱动信号控制输出第一电压，N个第一驱动模块之间输出的第一电压不同；第二驱动模块用于根据第二驱动信号控制输出第二电压，N个第二驱动模块之间输出的第二电压不同；微加热器用于将第一电压与第二电压的差值对应电能转化为热能。本方案通过分组控制的方式，使用N个第一引脚及N个第二引脚实现对N*N个微加热器组成的N*N阵列的加热控制，减少多路光路对应的引脚占用空间，可提高光学相控阵芯片的规模。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的相控阵馈相控制系统图；

图2为本发明实施例提供的相控阵馈相控制电路结构图；

图3为本发明第一实施例提供的N*N加热阵列组件的时分馈相控制电路示意图；

图4为本发明第一实施例提供的时分馈相周期信号示意图；

图5为本发明第二实施例提供的N*N加热阵列组件的相控信号分发的控制电路示意；

图6为本发明第二实施例的第一分压器及第二分压器的电路结构图；

图7本发明实施例提供的相控阵馈相控制装置的模块方框图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

由于现有技术中光学相控阵芯片的规模难以提高的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种相控阵馈相控制电路、方法、装置及系统。

请参阅图1，为本发明实施例提供的相控阵馈相控制系统图。本发明实施例提供一种相控阵馈相控制系统，该系统包括：激光器101、光分束器102、相控阵馈相控制电路103及多个光学天线104；

激光器101用于发出激光信号；

光分束器102用于将激光信号等均分为多路激光；

相控阵馈相控制电路103用于分别对多路激光添加不同的相位，得到不同相位的多路信号光；

多个光学天线104分别用于根据信号光发出对应的信号。

具体的，该相控阵馈相控制系统为一种光学相控阵馈相系统，主要是通过对激光信号进行分配多路光路，并对多路光路分别附加一个不同的相位，使得光学天线104对附加相位后的每条光路进行辐射，需要说明的是，多个光学天线104发出的信号光的相位不同，每相邻的两个光学天线104发出的信号光的相位差相等。

该相控阵馈相控制系统包括：激光器101、光分束器102、相控阵馈相控制电路103及多个光学天线104，其中，该相控阵馈相控制系统按照激光器101、光分束器102、相控阵馈相控制电路103及多个光学天线104的顺序依次设定，即激光器101发出的光路依次传输至光分束器102、相控阵馈相控制电路103及多个光学天线104。具体的，激光器101发出激光信号，经由光分束器102将激光信号的光束分配到N路光路中，即分成N路信号，N路信号均通过相控阵馈相控制电路103提供一个相应的附加相位；当N路光路输出的光，即该N路信号，进入光天线辐射到自由空间，由于光波干涉的作用，在距离发射天线比较远的地方，会合成一束光，该合成光束的偏转方向受相位控制器的控制。

请参阅图2及图3，图2为本发明实施例提供的相控阵馈相控制电路结构图，图3为本发明第一实施例提供的N*N加热阵列组件的时分馈相控制电路示意图。本发明实施例提供一种相控阵馈相控制电路，该控制电路包括：相位控制器201、N个第一驱动模块202、N个第二驱动模块203及加热阵列组件204，加热阵列组件204包括N*N个微加热器303组成的N*N阵列，相位控制器201具有N个第一引脚2011及N个第二引脚2012；

相位控制器201的N个第一引脚2011分别与N个第一驱动模块202的一端一对一电连接；

第一驱动模块202的另一端分别与加热阵列组件204中一列的N个微加热器303的一端电连接，第一驱动模块202与一列微加热器303具有一一对应关系；

第二驱动模块203的一端分别与加热阵列组件204中一行的N个微加热器303的另一端电连接，第二驱动模块203与一行微加热器303具有一一对应关系；

相位控制器201的N个第二引脚2012分别与N个第二驱动模块203的另一端电连接；

相位控制器201用于根据预设的驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第一驱动信号，及根据驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第二驱动信号，其中，驱动信号序列表包含N个连续等信号差的第一驱动信号及N个连续等信号差的第二驱动信号；

第一驱动模块202用于根据对应的第一驱动信号控制输出第一电压，N个第一驱动模块202之间输出的第一电压不同；

第二驱动模块203用于根据第二驱动信号控制输出第二电压，N个第二驱动模块203之间输出的第二电压不同；

微加热器303用于将第一电压与第二电压的差值对应电能转化为热能。

本发明的相控阵馈相控制电路的控制方式为分组，该控制电路包括：具有N个第一引脚2011及N个第二引脚2012的相位控制器201、N个第一驱动模块202、N个第二驱动模块203及具有N*N个微加热器303组成的N*N阵列的加热阵列组件204；其中，各微加热器303的规模相同。各器件之间通过控制引线进行电连接，如相位控制器201的第一引脚2011与第一驱动模块202之间通过控制引线电连接、第一驱动模块202与加热阵列组件204中的微加热器303之间通过控制引线电连接，本实施的相控阵馈相控制电路中的任意需两个要电连接的器件之间通过控制引线电连接，本发明的实施例对此不做进一步赘述。

相位控制器201为具有控制或数据处理的处理器或单片机等，微加热器303通过利用电流产生热量的器件，当微加热器303的两端导通时，可实现加热。进一步的，可通过相位控制器201对N*N个微加热器303组成的N*N阵列加热阵列组件204进行控制，可以控制每个微加热器303的加热时间，还可以控制流经微加热器303电压或电流等，实现对微加热器303的加热控制，从而给予N*N条光路附加不同的相位。具体的，当有N *N个光学天线104，则具有对应的N*N条光路，即N²条光路，利用相控阵芯片上的微加热器303对N²条光路进行加热，使得N²条光路分别附加一个不同的相位，实现对N²条光路进行控制；通过相控阵馈相控制电路的分组控制方式，通过条控制引线或引脚对N²条光路的控制，即2N条控制引线或引脚实现对N²条光路的控制。

示意性的，如1024根光学天线需要64个控制引线或引脚，通过64个控制引线或引脚对1024个微加热器303，其中，32根控制引线控制正极的通断，32根控制引线控制负极的通断，这样可以精准启动和关闭任意一个微加热器303，使得不同的微加热器303给予不同的加热时长就可以控制相应的微加热器303的温度。比如1024根光学天线需要64个控制引线或引脚，优选的，选取64个IO（Input Output,输入/输出）口的单片机作为相位控制器201，其中，以32个IO口作为相位控制器201的第一引脚2011，及以另外32个IO口作为相位控制器201的第二引脚2012，即64个IO口的相位控制器201包括：32个第一引脚2011及32个第二引脚2012，控制引线控制正极的通断，32根控制引线控制负极的通断，每一个IO口（引脚）控制一路微加热器303的正负电压的加载，只有正极加载上正电压，负极导通地线才形成回路，电流流经微加热器303产热。

请参阅图3，为本发明第一实施例提供的N*N加热阵列组件的时分馈相控制电路示意图。本发明的分组控制方式包括为时分馈相方法。为了对相邻光学天线发出信号光产生干涉条件，使得相邻两个信号光的相位差相等，也就是相邻的微加热器303的温度差相等，则需要形成1024个温度变化，那么只需要最后一个微加热器303（第1024个）的加热时间是第一个微加热器303的1024倍即可。假设64个IO口的相位控制器的产生的信号是10Mbps,即0.1us 为一个信号周期，如图4所示，为本发明第一实施例提供的时分馈相周期信号示意图；第一个微加热器303用一个周期的时间401加热，第二个微加热器303加热时间402是2个周期，那么最后一个加热器需要102.4us加热时间，最后一个微加热器303的加热时间决定了整个加热阵列组件的相位差变化的周期，且0.1us 的加热时间是相邻微加热器303的时间差，也决定了相邻信号光间的相位差；以上为本发明分组控制方式中的时分馈相方法。具体的，相位控制器需要通过32个第一引脚分别发出32个列控制信号，即32个第一驱动信号，及相位控制器需要通过32个第二引脚发出32个行控制信号，即32个第二驱动信号；第一驱动信号通过传输至第一驱动模块，第一驱动模块根据第一驱动信号进行导通，从而输出第一电压，及第二驱动信号传输至第二驱动模块，使得第二驱动模块导通（可理解为接地），输出第二电压，微加热器303根据第一电压与第二电压的差值对应的电能转换为热能，即微加热器303利用加载在两端的第一电压及第二电压进行加热。

此外，高分辨率远距离的激光雷达要求光学天线发射的光信号主瓣能量高、方向信号，抑制旁瓣非常重要，通过对各个光学天线加入0、π的相位调制，抑制副瓣的产生；而本时分馈相的方法可以对任意天线相位调制，加入0、π的相位调制来抑制副瓣非常方便。

另一方面，请参阅图5，为本发明第二实施例提供的N*N加热阵列组件的相控信号分发的控制电路示意图。本发明的分组控制方式还包括：相控信号分发方法。天线的相位差由加热器的加热波导的温度决定，与微加热器的电流相关，也就是与微加热器两端的电压相关。基于以上的原理，相控信号分发的原理如图6，相位控制器发出两组信号，一组控制加热阵列组件中的行，另一组控制加热阵列组件中的列。具体的，以加热阵列组件包含1024个微加热器为例，加热阵列组件为32*32阵列的加热阵列组件，可以理解的是，每一列具有32个微加热器，及每一行有32个微加热器。进一步的，相位控制器选用64个引脚的单片机，即相位控制器包括32个第一引脚及32个第二引脚；其中，32个第一引脚分别连接32*32阵列的加热阵列组件中的32列的微加热器的一端，即一个第一引脚连接对应连接一列中的32个微加热器；以及32个第二引脚分别连接32*32阵列的加热阵列组件中的32行的微加热器的一端，即一个第二引脚对应连接一行中的32个微加热器一端，从而使得相位控制器对32*32阵列的加热阵列组件进行分组控制。

具体的，相位控制器发出的信号经过数模转换器变成模拟信号，再经过放大器及分压器后加载在微加热器两端，使得微加热器产生热能。以控制32*32阵列的加热阵列组件为例，相位控制器需要通过32个第一引脚分别发出32个列控制信号，即32个第一驱动信号，及相位控制器需要通过32个第二引脚发出32个行控制信号，即32个第二驱动信号，32个第一驱动信号分别经过对应第一数模转换器501转换为第一模拟信号，第一模拟信号经过第一分压器503得到第一电压，以及，32个第二驱动信号分别经过对应第二数模转换器504转换为第二模拟信号，第二模拟信号经过第二分压器506得到第二电压，在32个第二电压中，相邻的两个第二电压差为，即加热阵列组件中相邻两行的电压差为，相邻两列的电压差为，具体请参考图5。进一步的，微加热器根据第一电压与第二电压的差值对应的电能转换为热能，即微加热器利用加载在两端的第一电压及第二电压进行加热。

需要说明的是，上述的N*N阵列的加热阵列组件中，N可以为任意大于或等于1的值。上述实施例中的相控阵馈相控制电路为大规模光学相控阵芯片的控制电路，当有N *N个光学天线时，则具有对应的N²条光路，利用光学相控阵芯片上的微加热器对N²条光路进行加热，具体的，通过相控阵馈相控制电路的分组控制方式，通过条控制引线或引脚对N*N阵列的加热阵列组件中的微加热器件精准控制，以实现2N条控制引线或引脚实现对N²条光路的控制，从而减少多路光路对应的引脚占用空间，提高光学相控阵芯片的规模。

可以理解的是，光学天线的规模越大，越能体现本发明上述实施例相控阵馈相控制电路的分组控制方式的优势。

请参阅图3，在本发明的第一实施例中，第一驱动模块包括第一开关模块301，第二驱动模块包括第二开关模块302：

第一开关模块301的一端与相位控制器对应的第一引脚电连接，第二开关模块302的另一端与加热阵列组件中一列的N个微加热器303对应的一端电连接；及

微加热器303的另一端与第二开关模块302对应的一端电连接，第二开关模块302的另一端与相位控制器对应的第二引脚电连接；

其中，第一开关模块301用于根据第一驱动信号连接或切断第一电压；

第二开关模块302用于根据第二驱动信号连接或切断第二电压。

具体的，在第一实施例的时分馈相的控制电路中，第一驱动模块为第一开关模块301，及第二驱动模块为第二开关模块302，第一开关模块301还具有电源接入端，及第二开关模块302还具有电源接入端，第一开关模块301的电源接入端与电源VCC电连接，第二开关模块302的电源接入端与接地端电连接；或第一开关模块301的电源接入端与接地端电连接，第二开关模块302的电源接入端还与电源VCC电连接；该第一开关模块301和第二开关模块302可为触发器、三极管开关器件等具有控制电路导通或切断作用的器件。通过相位控制器的第一引脚发出第一驱动信号，及通过相位控制器的第二引脚发出第二驱动信号；进一步的，通过第一开关模块301根据第一驱动信号导通，使得电路输出对应的第一电压，当选为控制器停止通过第一引脚发出第一驱动信号或发出另一触发切断电路对应的信号时，第一开关模块301会处于切断状态，从而停止输出第一电压；及通过第二开关模块302根据第二驱动信号导通，使得电路输出对应的第二电压，当选为控制器停止通过第二引脚发出第二驱动信号或发出另一触发切断电路对应的信号时，第二开关模块302会处于切断状态，从而停止输出第二电压。需要说明的是，本实施中的第一驱动信号和第二驱动信号可为高频信号或低频信号，当为高频信号时，第一开关模块301及第二开关模块302根据该高频信号处于导通或连接状态，以输出第一电压及第二电压，使得微加热器303根据第一电压与第二电压的差值对应的电能转换为热能，即微加热器303利用加载在两端的第一电压及第二电压进行加热；当第一驱动信号及第二驱动信号为低频信号时，使得第一开关模块301停止输出第一电压，及第二开关模块302停止输出第二电压，从而使得微加热器303停止加热，实现对加热阵列组件中的单个微加热器303的加热时间的精准控制。

请参阅图5，在本发明的第二实施例中，第一驱动模块包括第一数模转换器501及第一分压组件，第二驱动模块包括第二数模转换器504及第二分压组件；

第一数模转换器501的一端与相位控制器对应的第一引脚电连接，且第一数模转换器501的另一端与第一分压组件对应的一端电连接，第一分压组件的另一端分别与加热阵列组件中一列的N个微加热器303的对应的一端电连接；及

微加热器303的另一端与第二分压组件对应的一端电连接，第二分压组件的另一端与数模转换器对应的一端电连接，数模转换器的另一端与相位控制器对应的第二引脚电连接；

其中，第一数模转换器501用于将对应的第一驱动信号转换为第一模拟信号；

第一分压组件用于根据第一模拟信号输出对应的第一电压；及

第二数模转换器504用于将对应的第二驱动信号转换为第二模拟信号；

第二分压组件用于根据第二模拟信号输出对应的第二电压。

具体的，在第二实施例的相控信号分发的控制电路中，第一驱动模块包括第一数模转换器501及第一分压组件，第二驱动模块包括第二数模转换器504及第二分压组件。通过相位控制器的第一引脚发出第一驱动信号，及通过相位控制器的第二引脚发出第二驱动信号。第一数模转换器501可将第一驱动信号转换为第一模拟信号，并传输至第一分压组件，需要说明的是，第一分压组件可对第一模拟信号进行放大及放大后的分压，得到第一电压；及第二数模转换器504可对第二模拟信号进行放大及放大后的分压，得到第二电压。进一步的，在同一加热时间内，微加热器303根据第一电压与第二电压的差值对应的电能转换为热能，即微加热器303利用加载在两端的第一电压及第二电压进行加热，可以理解的是，不同的微加热器303利用不同的第一电压及第二电压进行加热，即不同微加热器303在同一加热时间内进行加热，由于第一电压和/或第二电压不同，则不同的微加热器303的加热量或加热能不同。通过相控信号分发的控制电路，可实现在同一加热时间内对加热阵列组件中的单个微加热器303的加热量的精准控制。

进一步的，第一分压组件包括第一放大器502及第一分压器503，第二分压组件包括第二放大器505及第二分压器506：

第一放大器502的一端与第一数模转换器对应的一端电连接，第一放大器502的另一端与加热阵列组件中一列的N个微加热器对应的一端电连接；

微加热器的另一端与第二分压器506对应的一端电连接，第二分压器506的另一端与第二放大器505的一端电连接，第二放大器505的另一端与第二数模转换器504对应的一端电连接；

其中，第一放大器502用于将第一模拟信号进行放大，得到第一放大信号；

第一分压器503用于根据第一放大信号输出对应的第一电压；

第二放大器505用于将第二模拟信号进行放大，得到第二放大信号；

第二分压器506用于根据第二放大信号输出对应的第二电压。

具体的，第一分压组件包括第一放大器502及第一分压器503，第二分压组件包括第二放大器505及第二分压器506，其中，通过第一放大器502对第一模拟信号进行放大得到第一放大信号，通过第一分压器503对放大后的第一放大信号进行分压，得到第一电压；及通过第二放大器505对第二模拟信号进行放大得到第二放大信号，通过第二分压器506对放大后的第二放大信号进行分压，得到第二电压；进一步的，在同一加热时间内，微加热器根据第一电压与第二电压的差值对应的电能转换为热能，即微加热器利用加载在两端的第一电压及第二电压进行加热。需要说明的是，为了防止第一模拟信号、第二模拟信号的驱动能力不足，使得无法驱动微加热器进行即热，可在第一分压器503前添加第一放大器502，和/或在第二分压器506前天极第二放大器505，本实施例对此不对进一步赘述，具体可根据实际电路结构情况而定。

进一步的，第一分压器503包括至少一个第一电阻，第二分压器506包括至少一个第二电阻。

分压器是通过电阻的数量来决定分压的大小，及分压器至少具有一个电阻。具体的，第一分压器503包括至少一个第一电阻，第二分压器506包括至少一个第二电阻；需要说明的是，本实施例的相控信号分发的控制电路具有多个不同的第一分压器503及多个不同的第二分压器506，不同的第一分压器503所包含的第一电阻的数量不同，及不同的第二分压器506所包含的第二电阻的数量不同，以实现分压出不同的电压。

请参阅图6，为本发明第二实施例的第一分压器及第二分压器的电路结构图。第一分压器503包括N个第一电阻6011，N个第一电阻6011依次串联组成第一分压器503；第二分压器506包括N个第二电阻6021，N个第二电阻6021依次串联组成第二分压器506；

其中，位于第一分压器503一端的第一电阻6011与第一放大器502对应的一端电连接，位于第一分压器503另一端的第一电阻6011与加热阵列组件204中一列的N个微加热器303对应的一端电连接；及

位于第二分压器506一端的第二电阻6021与加热阵列组件中一行的N个微加热器303对应的一端电连接，位于第二分压器506另一端的第二电阻6021与第二放大器505对应的一端电连接。

具体的，第一分压器503包括N个第一电阻6011，N个第一电阻6011依次串联组成第一分压器503；第二分压器506包括N个第二电阻6021，N个第二电阻6021依次串联组成第二分压器506。需要说明的是，N个第一电阻6011为规模相同的电阻，N个第一电阻6011依次串联组成第一分压器503后，第一分压器503一端的第一电阻6011与第一放大器502电连接的接入，第一分压器503另一端的第一电阻6011与微加热器的一端电连接，实现分压对应的第一电压；及N个第二电阻6021为规模相同的电阻，N个第二电阻6021依次串联组成第二分压器506后，第二分压器506一端的第二电阻6021与第二放大器505电连接的接入，第二分压器506另一端的第二电阻6021与微加热器的一端电连接，实现分压对应的第二电压。使得微加热器根据第一电压及第二电压进行加热。

本发明还提供一种相控阵馈相控制方法，应用于上述的相控阵馈相控制电路，方法包括：

根据预设的驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第一驱动信号，以供第一驱动模块控制输出第一电压，其中，预设的驱动信号序列表包含N个连续等信号差的第一驱动信号及N个连续等信号差的第二驱动信号；

根据驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第二驱动信号，以供第二驱动模块控制输出第二电压。

需要说明的是，该相控阵馈相控制方法对应于上述的相控阵馈相控制电路中的相位控制器的计算机程序，该相位控制器执行计算机程序时实现该相控阵馈相控制方法。具体的，将驱动信号序列表对应的计算机程序预先写入或存储至相位控制器；相位控制器根据预设的驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第一驱动信号，以供第一驱动模块控制输出第一电压；相位控制器还根据驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第二驱动信号，以供第二驱动模块控制输出第二电压。通过该相控阵馈相控制方法可使得相位控制器发出N个不同信号差的第一驱动信号，及N个不同信号差的第二驱动信号，以满足对上述的相控阵馈相控制电路中的加热阵列组件中各微加热器的精准控制。

请参阅图7，为本发明实施例提供的相控阵馈相控制装置的模块方框图，本发明还提供一种相控阵馈相控制装置，该装置应用于上述的相控阵馈相控制电路，该装置700包括：

第一模块701，用于根据预设的驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第一驱动信号，以供第一驱动模块控制输出第一电压，其中，驱动信号序列表包含N个连续等信号差的第一驱动信号及N个连续等信号差的第二驱动信号；

第二模块702，用于根据驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第二驱动信号，以供第二驱动模块控制输出第二电压。

具体的，本发明实施例提供的相控阵馈相控制装置，该装置对应于相控阵馈相控制电路中的相位控制器，该控制装置包括：第一模块701及第二模块702。其中，第一模块701用于根据预设的驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第一驱动信号，以供第一驱动模块控制输出第一电压，其中，驱动信号序列表包含N个连续等信号差的第一驱动信号及N个连续等信号差的第二驱动信号；第二模块702用于根据驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第二驱动信号，以供第二驱动模块控制输出第二电压。通过该相控阵馈相控制装置可实现对上述的相控阵馈相控制电路中的加热阵列组件中各微加热器的精准控制。

本发明提供的相控阵馈相控制电路，包括：相位控制器、N个第一驱动模块、N个第二驱动模块及加热阵列组件，加热阵列组件包括N*N个微加热器组成的N*N阵列，相位控制器具有N个第一引脚及N个第二引脚；相位控制器的N个第一引脚分别与N个第一驱动模块的一端一对一电连接；第一驱动模块的另一端分别与加热阵列组件中一列的N个微加热器的一端电连接，第一驱动模块与一列微加热器具有一一对应关系；第二驱动模块的一端分别与加热阵列组件中一行的N个微加热器的另一端电连接，第二驱动模块与一行微加热器具有一一对应关系；相位控制器的N个第二引脚分别与N个第二驱动模块的另一端电连接；相位控制器用于根据预设的驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第一驱动信号，及根据驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第二驱动信号，其中，驱动信号序列表包含N个连续等信号差的第一驱动信号及N个连续等信号差的第二驱动信号；第一驱动模块用于根据对应的第一驱动信号控制输出第一电压，N个第一驱动模块之间输出的第一电压不同；第二驱动模块用于根据第二驱动信号控制输出第二电压，N个第二驱动模块之间输出的第二电压不同；微加热器用于将第一电压与第二电压的差值对应电能转化为热能。本方案通过分组控制的方式，使用N个第一引脚及N个第二引脚实现对N*N个微加热器组成的N*N阵列的加热控制，减少多路光路对应的引脚占用空间，可提高光学相控阵芯片的规模。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本发明所提供的一种相控阵馈相控制方法、装置、电子设备及存储介质的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种相控阵馈相控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：相位控制器、N个第一驱动模块、N个第二驱动模块及加热阵列组件，所述加热阵列组件包括N*N个微加热器组成的N*N阵列，所述相位控制器具有N个第一引脚及N个第二引脚；

所述相位控制器的N个第一引脚分别与N个所述第一驱动模块的一端一对一电连接；

所述第一驱动模块的另一端分别与所述加热阵列组件中一列的N个所述微加热器的一端电连接，所述第一驱动模块与一列所述微加热器具有一一对应关系；

所述第二驱动模块的一端分别与所述加热阵列组件中一行的N个所述微加热器的另一端电连接，所述第二驱动模块与一行所述微加热器具有一一对应关系；

所述相位控制器的N个第二引脚分别与N个所述第二驱动模块的另一端电连接；

所述相位控制器用于根据预设的驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第一驱动信号，及根据所述驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第二驱动信号，其中，所述驱动信号序列表包含N个连续等信号差的所述第一驱动信号及N个连续等信号差的所述第二驱动信号；

所述第一驱动模块用于根据对应的所述第一驱动信号控制输出第一电压，N个所述第一驱动模块之间输出的所述第一电压不同；

所述第二驱动模块用于根据所述第二驱动信号控制输出第二电压，N个所述第二驱动模块之间输出的所述第二电压不同；

所述微加热器用于将所述第一电压与所述第二电压的差值对应电能转化为热能。

2.根据权利要求1所述的相控阵馈相控制电路，其特征在于，所述第一驱动模块包括第一开关模块，所述第二驱动模块包括第二开关模块：

所述第一开关模块的一端与所述相位控制器对应的第一引脚电连接，所述第二开关模块的另一端与所述加热阵列组件中一列的N个所述微加热器对应的一端电连接；及

所述微加热器的另一端与所述第二开关模块对应的一端电连接，所述第二开关模块的另一端与所述相位控制器对应的第二引脚电连接；

其中，所述第一开关模块用于根据所述第一驱动信号连接或切断所述第一电压；

所述第二开关模块用于根据所述第二驱动信号连接或切断所述第二电压。

3.根据权利要求1所述的相控阵馈相控制电路，其特征在于，所述第一驱动模块包括第一数模转换器及第一分压组件，所述第二驱动模块包括第二数模转换器及第二分压组件；

所述第一数模转换器的一端与所述相位控制器对应的第一引脚电连接，且所述第一数模转换器的另一端与所述第一分压组件对应的一端电连接，所述第一分压组件的另一端分别与所述加热阵列组件中一列的N个所述微加热器的对应的一端电连接；及

所述微加热器的另一端与所述第二分压组件对应的一端电连接，所述第二分压组件的另一端与所述数模转换器对应的一端电连接，所述数模转换器的另一端与所述相位控制器对应的第二引脚电连接；

其中，所述第一数模转换器用于将对应的所述第一驱动信号转换为第一模拟信号；

所述第一分压组件用于根据所述第一模拟信号输出对应的第一电压；及

所述第二数模转换器用于将对应的第二驱动信号转换为第二模拟信号；

所述第二分压组件用于根据所述第二模拟信号输出对应的第二电压。

4.根据权利要求3所述的相控阵馈相控制电路，其特征在于，所述第一分压组件包括第一放大器及第一分压器，所述第二分压组件包括第二放大器及第二分压器：

所述第一放大器的一端与所述第一数模转换器对应的一端电连接，所述第一放大器的另一端与所述加热阵列组件中一列的N个所述微加热器对应的一端电连接；

所述微加热器的另一端与所述第二分压器对应的一端电连接，所述第二分压器的另一端与所述第二放大器的一端电连接，所述第二放大器的另一端与所述第二数模转换器对应的一端电连接；

其中，所述第一放大器用于将所述第一模拟信号进行放大，得到第一放大信号；

所述第一分压器用于根据所述第一放大信号输出对应的第一电压；

所述第二放大器用于将所述第二模拟信号进行放大，得到第二放大信号；

所述第二分压器用于根据所述第二放大信号输出对应的第二电压。

5.根据权利要求4所述的相控阵馈相控制电路，其特征在于，所述第一分压器包括至少一个第一电阻，所述第二分压器包括至少一个第二电阻。

6.根据权利要求5所述的相控阵馈相控制电路，其特征在于，所述第一分压器包括N个所述第一电阻，N个所述第一电阻依次串联组成所述第一分压器；所述第二分压器包括N个所述第二电阻，N个所述第二电阻依次串联组成所述第二分压器；

其中，位于所述第一分压器一端的所述第一电阻与所述第一放大器对应的一端电连接，位于所述第一分压器另一端的所述第一电阻与所述加热阵列组件中一列的N个所述微加热器对应的一端电连接；及

位于所述第二分压器一端的所述第二电阻与所述加热阵列组件中一行的N个所述微加热器对应的一端电连接，位于所述第二分压器另一端的所述第二电阻与所述第二放大器对应的一端电连接。

7.一种相控阵馈相控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-6任一项所述的相控阵馈相控制电路，所述方法包括：

根据预设的驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第一驱动信号，以供第一驱动模块控制输出第一电压，其中，所述驱动信号序列表包含N个连续等信号差的所述第一驱动信号及N个连续等信号差的所述第二驱动信号；

根据所述驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第二驱动信号，以供第二驱动模块控制输出第二电压。

8.一种相控阵馈相控制装置，其特征在于，所述装置应用于如权利要求1-6任一项所述的相控阵馈相控制电路，包括：

第一模块，用于根据预设的驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第一驱动信号，以供第一驱动模块控制输出第一电压，其中，所述驱动信号序列表包含N个连续等信号差的所述第一驱动信号及N个连续等信号差的所述第二驱动信号；

第二模块，用于根据所述驱动信号序列表分别发出N个不同信号差的第二驱动信号，以供第二驱动模块控制输出第二电压。

9.一种相控阵馈相控制系统，其特征在于，包括：激光器、光分束器、如权利要求1-6任一项所述的相控阵馈相控制电路及多个光学天线；

所述激光器用于发出激光信号；

所述光分束器用于将所述激光信号等均分为多路激光；

所述相控阵馈相控制电路用于分别对所述多路激光添加不同的相位，得到不同相位的多路信号光；

多个所述光学天线分别用于根据所述信号光发出对应的信号。

Images