CN114883794B - 液晶天线、其介电常数测量方法及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种液晶天线、其介电常数测量方法及其驱动方法。液晶天线包括多个天线单元，驱动电路包括多个控制单元，每个控制单元与一个天线单元中的可调电容的第一端电连接，控制单元被配置为在液晶天线的介电常数测量阶段，当接收到充电信号时以相应的电压向可调电容充电，并在接收到测量信号时对可调电容的充电量进行检测；控制单元还被配置为在液晶天线的工作阶段，当接收到控制信号时以接收到的工作电压向可调电容充电，以使可调电容对应的天线单元以相应的相位辐射电磁波。本实施例能够温度对液晶天线的性能的影响，提升液晶天线的性能，且不会影响液晶天线的体积，从而避免液晶天线的应用受限。

Description

液晶天线、其介电常数测量方法及其驱动方法

技术领域

本申请涉及液晶天线技术领域，具体而言，本申请涉及一种液晶天线、其介电常数测量方法及其驱动方法。

背景技术

液晶材料是液晶天线的核心材料，对液晶天线的性能影响巨大。以微波液晶材料为例，微波液晶材料的介电常数随温度变化，若不能消除温度对液晶材料的介电常数的影响，则液晶天线的性能必然受到影响。

现有技术中针对温度对液晶材料的影响有多种解决方式。例如将液晶材料不同温度下的介电常数数据存储，并通过温传感器测量液晶温度来获取当前温度下液晶材料的介电常数，但该方法的准确度不高。也试图通过开发介电常数随温度变化小的液晶新材料来解决上述问题，但效果并不理想。还可以通过设置温控装置使液晶材料处于恒温状态来消除温度对介电常数的影响，但会增加液晶天线体积使液晶天线的应用场景受限。

也就是并不能很好地解决温度对液晶材料的介电常数的影响，使得液晶天线的性能受到影响。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种液晶天线、其介电常数测量方法及其驱动方法，用以解决现有技术中不能很好地解决温度对液晶材料的介电常数的影响，使得液晶天线的性能受到影响的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种液晶天线，所述液晶天线包括第一区域和第二区域，所述液晶天线包括第一基板、与所述第一基板相对设置的第二基板以及位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，所述液晶层位于所述第一区域且所述第一基板和所述第二基板形成位于所述第一区域的多个所述天线单元，所述天线单元包括以所述液晶层作为介电材料的可调电容；

所述第一基板和/或所述第二基板上设置有驱动电路，所述驱动电路位于所述第二区域，所述驱动电路包括多个控制单元，每个所述控制单元与一个所述天线单元电连接；

所述控制单元被配置为在所述液晶天线的介电常数测量阶段，当接收到充电信号时以相应的电压向所述可调电容充电，并在接收到测量信号时对所述可调电容的充电量进行检测；

所述控制单元还被配置为在所述液晶天线的工作阶段，当接收到控制信号时以接收到的工作电压向所述可调电容充电，以使所述可调电容对应的天线单元以相应的相位辐射电磁波。

可选地，每个所述控制单元与一个天线单元中的可调电容的第一端电连接，所述可调电容的第二端接地；所述的驱动电路包括多条数据线、多条测量学以及多组栅极线，每组栅极线包括第一栅极线和第二栅极线，所述控制单元包括：

第一晶体管，栅极与所述第一栅极线电连接，第一极与所述数据线电连接，第二极与所述可调电容的第一端电连接；

第二晶体管，栅极与所述第二栅极线电连接，第一极与所述测量线电连接，第二极与所述可调电容的第一端电连接。

可选地，多个所述控制单元排列为M行，每行所述控制单元中的各所述第一晶体管的栅极连接至同一所述第一栅极线，每行所述控制单元中的各所述第二晶体管的栅极连接至同一所述第二栅极线；当前行的所述第二栅极线复用为下一行的所述第一栅极线。

可选地，所述第一基板包括第一介质基板、位于所述第一介质基板靠近所述第二基板一侧的辐射贴片以及位于所述辐射贴片靠近所述第二基板一侧的第一取向层；所述第二基板包括第二介质基板、位于所述第二介质基板靠近所述第一基板一侧的导带、位于所述导带靠近所述第一基板一侧的第二取向层以及位于所述第二介质基板远离所述第一基板一侧的接地层，所述导带在所述第一介质基板上的正投影与所述辐射贴片在所述第一介质基板上的正投影交叠。

可选地，所述导带或所述辐射贴片为所述可调电容的第一端；

所述辐射贴片在所述第二介质基板上的正投影位于所述导带在所述第二介质基板；或者

所述辐射贴片在所述第二介质基板上的正投影与所述导带在所述第二介质基板上的正投影部分交叠。

可选地，多个所述天线单元排列为M行N列的矩形阵列，每行所述天线单元与同一第一栅极线以及同一第二栅极线电连接，每列所述天线单元与同一数据线以及同一测量线电连接。

可选地，多个所述天线单元分布在M个同心圆上，相邻两个同心圆的直径差恒定；位于同一同心圆上的各所述天线单元与同一第一栅极线以及同一第二栅极线电连接，位于同一沿半径方向延伸的直线上的各所述天线单元与同一数据线以及同一测量线电连接。

可选地，部分所述控制单元设置在第一介质基板远离所述第二介质基板的一侧，另一部分所述控制单元设置在所述第一介质基板靠近所述第二介质基板的一侧，且设置在第一介质基板远离所述第二介质基板的一侧的所述控制单元通过贯穿所述第一介质基板的第一过孔与所述辐射贴片电连接；或者

部分所述控制单元设置在第二介质基板远离所述第一介质基板的一侧，另一部分所述控制单元设置在所述第二介质基板靠近所述第一介质基板的一侧，且设置在第二介质基板远离所述第一介质基板的一侧的所述控制单元通过贯穿所述第二介质基板的第二过孔与所述导带电连接。

可选地，所述控制单元设置在第一介质基板远离所述第二介质基板的一侧，且通过贯穿所述第一介质基板的第一过孔与所述辐射贴片电连接；或者

所述控制单元设置在第二介质基板远离所述第一介质基板的一侧，且通过贯穿所述第二介质基板的第二过孔与所述导带电连接。

第二个方面，本申请实施例提供了一种介电常数的测量方法，用于对上述的液晶天线中的液晶层的介电常数进行测量，所述介电常数的测量方法包括：

调整测量温度，并在当前温度下向至少部分天线单元中的可调电容输入相应的电压以对所述可调电容进行充电，并测量所述可调电容的电荷参数；

根据测量到的所述可调电容的电荷参数获得当前温度下液晶层在不同电压下的介电常数；

根据当前温度下液晶层在不同电压下的介电常数拟合形成介电常数与电压的关系曲线。

第三个方面，本申请实施例提供了一种驱动方法，用于驱动上述的液晶天线，所述驱动方法包括：

选取当前温度下液晶层的介电常数与电压的关系曲线；

确定各所述天线单元需要发出的电磁波的相位，并根据当前温度下液晶层的介电常数与电压的关系曲线确定输入至各所述天线单元的可调电容的电压；

将确定输入至各所述天线单元的电压输入至各所述天线单元的可调电容，以使各所述天线单元发出的电磁波具有相应的相位。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括：

本实施例提供的液晶天线、其介电常数测量方法及其驱动方法，该驱动电路不仅具有驱动液晶天线的作用，而且能够对液晶天线中的液晶层介电常数进行测量，从而获得不同温度下的液晶层在不同电压下的介电常数，以便于根据不同温度下的液晶层在不同电压下的介电常数对液晶天线进行驱动，从而消除温度对液晶天线的性能的影响，提升液晶天线的性能；且液晶天线本就存在的驱动电路，无需另外在液晶天线即可实现消除温度对液晶天线的性能的影响的目的，不会影响液晶天线的体积，从而避免液晶天线的应用受限；此外，将驱动电路与天线单元分区设置也有利于天线单元的排布以及驱动电路的设置。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提供的一种液晶天线的截面结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种液晶天线的截面结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种驱动电路的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种驱动电路在介电常数测量阶段的时序图；

图5为本申请实施例提供的液晶天线中的一种天线单元中辐射贴片与导带的交叠情况示意图；

图6为本申请实施例提供的液晶天线中的另一种天线单元中辐射贴片与导带的交叠情况示意图；

图7为本申请实施例提供的液晶天线中的一种天线单元的排布示意图；

图8为本申请实施例提供的液晶天线中的另一种天线单元的排布示意图；

图9为本申请实施例提供的一种液晶天线中天线单元与控制单元的连接示意图；

图10为本申请实施例提供的另一种液晶天线中天线单元与控制单元的连接示意图；

图11为本申请实施例提供的一种液晶天线的介电常数测量方法的流程示意图；

图12为本申请实施例提供的一种温度下的液晶层的介电常数与电压的离散示意图；

图13为本申请实施例提供的一种温度下的液晶层的介电常数与电压的关系曲线；

图14为本申请实施例提供的一种液晶天线的驱动方法的流程示意图。

附图标记：

10-控制单元；20-驱动芯片；30-天线单元；

1-第一基板；101-第一介质基板；102-辐射贴片；103-第一取向层；

2-第二基板；201-第二介质基板；202-导带；203-第二取向层；204-接地板；

100-第一区域；200-第二区域。

具体实施方式

下面结合本申请中的附图描述本申请的实施例。应理解，下面结合附图所阐述的实施方式，是用于解释本申请实施例的技术方案的示例性描述，对本申请实施例的技术方案不构成限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除实现为本技术领域所支持其他特征、信息、数据、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合等。应该理解，当我们称一个元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，该一个元件可以直接连接或耦接到另一元件，也可以指该一个元件和另一元件通过中间元件建立连接关系。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的术语“和/或”指该术语所限定的项目中的至少一个，例如“A和/或B”可以实现为“A”，或者实现为“B”，或者实现为“A和B”。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

液晶材料是液晶天线的核心材料，对液晶天线的性能影响巨大。以微波液晶材料为例，微波液晶材料的介电常数随温度变化，若不能消除温度对液晶材料的介电常数的影响，则液晶天线的性能必然受到影响。

现有技术中针对温度对液晶材料的影响有多种解决方式。例如将液晶材料不同温度下的介电常数数据存储，并通过温传感器测量液晶温度来获取当前温度下液晶材料的介电常数，但该方法的准确度不高。也试图通过开发介电常数随温度变化小的液晶新材料来解决上述问题，但效果并不理想。还可以通过设置温控装置使液晶材料处于恒温状态来消除温度对介电常数的影响，但会增加液晶天线体积使液晶天线的应用场景受限。

也就是并不能很好地解决温度对液晶材料的介电常数的影响，使得液晶天线的性能受到影响。

本申请提供的液晶天线、其驱动电路、介电常数测量方法及驱动方法，旨在解决现有技术的如上技术问题。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。需要指出的是，下述实施方式之间可以相互参考、借鉴或结合，对于不同实施方式中相同的术语、相似的特征以及相似的实施步骤等，不再重复描述。

本申请实施例提供了一种液晶天线，如图1和图2所示，本实施例提供的液晶天线包括第一区域100和第二区域200。该液晶天线包括第一基板1、与第一基板1相对设置的第二基板2以及位于第一基板1和第二基板2之间的液晶层3，液晶层3位于第一区域100且第一基板1和第二基板2形成位于第一区域100的多个天线单元30，天线单元30包括以液晶层3作为介电材料的可调电容。

第一基板1和/或第二基板2上设置有驱动电路，驱动电路位于第二区域200，驱动电路包括多个控制单元10，每个控制单元10与一个天线单元30电连接。

控制单元10被配置为在液晶天线的介电常数测量阶段，当接收到充电信号时以相应的电压向可调电容充电，并在接收到测量信号时对可调电容的充电量进行检测。

控制单元10还被配置为在液晶天线的工作阶段，当接收到控制信号时以接收到的工作电压向可调电容充电，以使可调电容对应的天线单元以相应的相位辐射电磁波。

需要说明的是，图1和图2中仅以一晶体管来表示驱动电路，在实际应用中，驱动电路请参照图1所示的驱动电路进行设计。此外，虽然图1和图2中所示的液晶天线中的驱动电路均设置在第一基板1上，但在具体实施时，驱动电路也可以制作在第二基板2上，或者一部分驱动电路制作在第一基板1上，另一部分驱动电路制作在第二基板2上。

本实施例提供的液晶天线中的第一基板和/或第二基板上设置有驱动电路，该驱动电路不仅具有驱动液晶天线的作用，而且能够对液晶天线中的液晶层3介电常数进行测量，从而获得不同温度下的液晶层3在不同电压下的介电常数，以便于根据不同温度下的液晶层3在不同电压下的介电常数对液晶天线进行驱动，从而消除温度对液晶天线的性能的影响，提升液晶天线的性能；且液晶天线本就存在的驱动电路，无需另外在液晶天线即可实现消除温度对液晶天线的性能的影响的目的，不会影响液晶天线的体积，从而避免液晶天线的应用受限；此外，将驱动电路与天线单元30分区设置也有利于天线单元30的排布以及驱动电路的设置。

可选地，如图3所示，本实施例提供的液晶天线的驱动电路中，每个控制单元10与一个天线单元30中的可调电容的第一端电连接，可调电容的第二端接地；驱动电路还包括多条数据线、多条测量学以及多组栅极线，每组栅极线包括第一栅极线和第二栅极线。控制单元10包括第一晶体管和第二晶体管。第一晶体管的栅极与第一栅极线电连接，第一极与数据线电连接，第二极与可调电容的第一端电连接；第二晶体管的栅极与第二栅极线电连接，第一极与测量线电连接，第二极与可调电容的第一端电连接。

具体地，图3中标注为D1、D2......Dn的线条为数据线；图3中标注为M1、M2......Mn的线条为测量线；图3中标注为T11、T12......T1n，T21、T22......T2n，......，Tm1、Tm2......Tmn的晶体管为第一晶体管；图3中标注为T11′、T12′......T1n′，T21′、T22′......T2n′，......，Tm1′、Tm2′......Tmn′的晶体管为第二晶体管；图3中标注为C11、C12......C1n，C21、C22......C2n，......，Cm1、Cm2......Cmn的电容为可调电容。

可选地，如图3所示，本实施例提供的液晶天线的驱动电路中，多个控制单元10排列为M行，每行控制单元10中的各第一晶体管的栅极连接至同一第一栅极线，每行控制单元10中的各第二晶体管的栅极连接至同一第二栅极线；当前行的第二栅极线复用为下一行的第一栅极线。

具体地，图3中所示的驱动电路中，G2即为第一行的第二栅极线也为第二行的第一栅极线，G3即为第二行的第二栅极线也为第三行的第一栅极线，Gm即为第m-1行的第二栅极线也为第m行的第一栅极线。

可选地，如图1和图2所示，本实施例提供的液晶天线中，第一基板1包括第一介质基板101、位于第一介质基板101靠近第二基板2一侧的辐射贴片102以及位于辐射贴片102靠近第二基板2一侧的第一取向层103；第二基板2包括第第二介质基板201、位于第第二介质基板201靠近第一基板1一侧的导带202、位于导带202靠近第一基板1一侧的第二取向层203以及位于第第二介质基板201远离第一基板1一侧的接地层，导带202在第一介质基板101上的正投影与辐射贴片102在第一介质基板101上的正投影交叠。

具体地，导带202或辐射贴片102为可调电容的第一端；液晶天线为基于微带线的液晶天线，或者是基于微带线的漏波液晶天线。

具体地，图1所示的液晶天线为基于微带线的液晶天线，图2所示的液晶天线为基于微带线的漏波液晶天线。

具体地，如图5所示，辐射贴片102在第二介质基板上的正投影位于导带在第二介质基板201。如图6所示，辐射贴片102在第二介质基板201上的正投影与导带201在第二介质基板202上的正投影部分交叠。

可选地，如图5所示，本实施例提供的液晶天线中，多个天线单元30排列为M行N列的矩形阵列，每行天线单元30与同一第一栅极线以及同一第二栅极线电连接，每列天线单元30与同一数据线以及同一测量线电连接。例如，图5所示的液晶天线中的天线单元30排列为4行4列的矩形阵列。具体地，本申请中的M和N均为大于0的整数。

可选地，如图6所示，本实施例提供的液晶天线中，多个天线单元30分布在M个同心圆上，相邻两个同心圆的直径差恒定；位于同一同心圆上的各天线单元30与同一第一栅极线以及同一第二栅极线电连接，位于同一沿半径方向延伸的直线上的各天线单元30与同一数据线以及同一测量线电连接。

具体地，如图6所示，相邻2个同心圆的直径差恒定，即Rn+1-Rn为恒定值，其中1≤n≤M。例如，图6中多个天线单元30分布在4个同心圆上，且相邻2个同心圆的直径差即R2-R1＝R3-R2＝R4-R3。

具体地，如图6所示，相邻2个同心圆上，外围的同心圆上的天线单元30的数目是里面的同心圆天线单元30的数目的2倍，其中外围同心圆上有一半的天线单元30与里面的天线单元30在同一条通过圆心直线上，另外一半天线单元30与已有天线单元30形成等间距分布。例如图6中所示的液晶天线中，第一圆中四个天线单元30均匀分布，第二圆中共8个天线单元30，其中4个天线单元30与第一圆中的阵元、圆心在同一条直线上，另外4个阵元等间隔分布在第二圈同心圆上。

本实施例提供的液晶天线中，天线单元30可以分布在介质基板的同一侧也可以制作在介质基板的两侧，以下进行详细说明。

可选地，如图7所示，控制单元10设置在第一介质基板101远离第第二介质基板201的一侧，且通过贯穿第一介质基板101的第一过孔与辐射贴片102电连接。虽然图7中并未显示，控制单元10也可以设置在第第二介质基板201远离第一介质基板101的一侧，且通过贯穿第第二介质基板201的第二过孔与导带202电连接。

可选地，如图8所示，部分控制单元10设置在第一介质基板101远离第二介质基板201的一侧，另一部分控制单元10设置在第一介质基板101靠近第二介质基板201的一侧，且设置在第一介质基板101远离第二介质基板201的一侧的控制单元10通过贯穿第一介质基板101的第一过孔1000与辐射贴片102电连接。虽然图8中并未显示，部分控制单元10设置在第第二介质基板201远离第一介质基板101的一侧，另一部分控制单元10设置在第第二介质基板201靠近第一介质基板101的一侧，且设置在第第二介质基板201远离第一介质基板101的一侧的控制单元10通过贯穿第二介质基板201的第二过孔2000与导带202电连接。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种介电常数的测量方法，用于上述实施例中的液晶天线中的液晶层3的介电常数进行测量，如图1-8以及图9所示，本实施例提供的介电常数的测量方法包括：

S11：调整测量温度，并在当前温度下向至少部分天线单元30中的可调电容输入相应的电压以对可调电容进行充电，并测量可调电容的电荷参数。

需要说明的是，可根据液晶天线中的天线单元的数量才确定需要输入相应电压的可调电容的数量，例如当液晶天线中天线单元的数量较少时，可向全部的天线单元中的可调电容输入相应的电压，而当液晶天线中天线单元的数量较多时，可以仅向部分天线单元中的可调电容输入相应的电压，只要满足介电常数的测量精度即可。

具体地，如图3和图4所示，步骤S11包括：

第一行的第一栅极线G1接收充电信号，使得与第一行控制单元10中的第一栅极线G1连接的第一行的第一晶体管(T11，T12，T1n)开启，从而使通过数据线输入电压D11，D12……D1n分别传输至可调电容C11，C12……C1n，并分别在可调电容C11，C12……C1n上累积电荷Q11，Q12……Q1n。

第二行的第一栅极线G2接收充电信号，使得与第二行的第一栅极线G1连接的第二行控制单元10中的第一晶体管(T21，T22，……T2n)开启，从而使通过数据线输入电压D21，D22……D2n分别传输至可调电容C21，C22……C2n，并分别在可调电容C21，C22……C2n上累积电荷Q21，Q22……Q2n。此外，第二行的第一栅极线G2还复用为第一行的第二栅极线，使得与G2电连接的第一行控制单元10中的第二晶体管(T11′，T12′，T1n′)开启，从而使得可调电容C11，C12……C1n上累积电荷Q11，Q12……Q1n流入驱动芯片20。

直至第m行的第一栅极线Gm接收充电信号，使得与第m行的第一栅极线Gm连接的第m行控制单元10中的第一晶体管Tm1，Tm2……Tmn开启，从而使通过数据线输入电压Dm1，Dm2……Dmn分别传输至可调电容Cm1，Cm2……Cmn，并分别在可调电容Cm1，Cm2……Cmn上累积电荷Q21，Q22……Q2n。此外，第m行的第一栅极线Gm还复用为第m-1行的第二栅极线，使得与Gm电连接的第m-1行控制单元10中的第二晶体管T(m-1)1′，T(m-1)2′……T(m-1)n′开启，从而使得可调电容C(m-1)1，C(m-1)2……C(m-1)n上累积电荷Q(m-1)1，Q(m-1)2……Q(m-1)n流入驱动芯片20。

最后第m行的第二栅极线Gm+1接收充电信号，与Gm+1电连接的第m行控制单元10中的第二晶体管Tm1′，Tm2′……Tmn′开启，从而使得可调电容Cm1，Cm2……Cmn上累积电荷Qm1，Qm2……Qmn流入驱动芯片20。

S12：根据测量到的可调电容的电荷参数获得当前温度下液晶层3在不同电压下的介电常数。

具体地，介电常数可通过Q＝UC＝UεA₀/d得出，其中，Q即为驱动芯片20检测到的可调电容的电荷量，U为输入至可调电容的电压，A₀为可调电容中辐射贴片102与导带202的交叠面积，ε为液晶层3的介电常数，d为可调电容的两极之间的距离(电极贴片和导带202之间的距离)。

S13：根据当前温度下液晶层3在不同电压下的介电常数拟合形成介电常数与电压的关系曲线。

具体地，通过数据耦合形成介电常数与电压的关系曲线，其中M x N个天线单元30可给予不同的电压值，从而得到M x N个电压与介电常数的关系的离散点如图10所示，依据这些离散点，耦合出电压与介电常数的关系曲线如图11所示。

具体地，如图10和图11所示，可采用基于RBF(Radial Basis Function)的曲线拟合、三次样条曲线拟合、最小二乘法拟合等方法，以最小二乘法拟合为例进行说明，步骤如下：

设拟合多项式为：

y＝a₀+a₁x+...+a_kx^k，

求各点到这条曲线的距离之和，即偏差平方和：

分别求对等式右边a_i(i为大于等于0且小于等于k的整数)的偏导数，得到：

……………………………………………………………………

将等式左边进行化简，得到如下等式：

………………………………………………………………………

将等式表示成矩阵形式，得到矩阵如下：

将此范德蒙得矩阵化简后得到：

即X*A＝Y，那么A＝(X'*X)-1*X'*Y，便得到了系数矩阵A，同时也就得到了拟合曲线。

由于液晶层3在不同温度下的介电常数随电压的变化规律不同，因此通过调整测量温度能够获得液晶层3在不同温度下的介电常数与电压的关系曲线，以便于液晶天线在工作时根据不同温度曲线下的介电常数与电压的关系曲线进行驱动，从而消除温度对液晶层3的介电常数的影响，提升液晶天线的性能。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种驱动方法，用于驱动上述实施例中的液晶天线，如图1-8以及图12所示，本实施例提供的驱动方法包括：

S21：选取当前温度下液晶层3的介电常数与电压的关系曲线。

具体地，根据液晶天线的环境温度来确定液晶天线的工作温度(液晶层3所处的温度)，这是由于液晶天线工作过程中会发热，使得液晶天线的中的液晶层3所处的温度高于环境温度，而液晶天线的工作温度与液晶天线的环境温度的关系可预先设定。

S22：确定各天线单元30需要发出的电磁波的相位，并根据当前温度下液晶层3的介电常数与电压的关系曲线确定输入至各天线单元30的可调电容的电压。

具体地，天线单元30发出的电磁波的相位是通过调整可调单元的电压来实现的，可调电容的不同电压使得天线单元30发出的电磁波具有不同的相位，因此只要确定各天线单元30需要发出的电磁波的相位，根据当前温度下液晶层3的介电常数与电压的关系曲线，就能够确定各天线单元30的可调电容所需的电压。在具体实施时，可通过确定不同温度下电压与天线单元30发出的电磁波的相位之间的关系曲线并进行存储的方式，只需要在液晶天线工作过程中根据当前温度下电压与天线单元30发出的电磁波的相位之间的关系曲线，即可确定需要输入至各天线单元30的可调电容的电压。

S23：将确定输入至各天线单元30的电压输入至各天线单元30的可调电容，以使各天线单元30发出的电磁波具有相应的相位。

具体地，液晶天线通过调整各天线单元30中可调电容的电位，从而调整各天线单元30发出的电磁波的相位，从而发射出所需的电磁波。

应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：

本申请实施例提供的液晶天线、其介电常数测量方法及其驱动方法，不仅具有驱动液晶天线的作用，而且能够对液晶天线中的液晶层介电常数进行测量，从而获得不同温度下的液晶层在不同电压下的介电常数，以便于根据不同温度下的液晶层在不同电压下的介电常数对液晶天线进行驱动，从而消除温度对液晶天线的性能的影响，提升液晶天线的性能；且液晶天线本就存在的驱动电路，无需另外在液晶天线即可实现消除温度对液晶天线的性能的影响的目的，不会影响液晶天线的体积，从而避免液晶天线的应用受限；此外，将驱动电路与天线单元分区设置也有利于天线单元的排布以及驱动电路的设置。

本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

在本申请的描述中，词语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系，为基于附图所示的示例性的方向或位置关系，是为了便于描述或简化描述本申请的实施例，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤的实施顺序并不受限于箭头所指示的顺序。除非本文中有明确的说明，否则在本申请实施例的一些实施场景中，各流程中的步骤可以按照需求以其他的顺序执行。而且，各流程图中的部分或全部步骤基于实际的实施场景，可以包括多个子步骤或者多个阶段。这些子步骤或者阶段中的部分或全部可以在同一时刻被执行，也可以在不同的时刻被执行在执行时刻不同的场景下，这些子步骤或者阶段的执行顺序可以根据需求灵活配置，本申请实施例对此不限制。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请的方案技术构思的前提下，采用基于本申请技术思想的其他类似实施手段，同样属于本申请实施例的保护范畴。

Claims (10)

1.一种液晶天线，其特征在于，包括第一区域和第二区域，所述液晶天线包括第一基板、与所述第一基板相对设置的第二基板以及位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，所述液晶层位于所述第一区域且所述第一基板和所述第二基板形成位于所述第一区域的多个所述天线单元，所述天线单元包括以所述液晶层作为介电材料的可调电容；

所述第一基板和/或所述第二基板上设置有驱动电路，所述驱动电路位于所述第二区域，所述驱动电路包括多个控制单元，每个所述控制单元与一个所述天线单元电连接；

所述控制单元被配置为在所述液晶天线的介电常数测量阶段，当接收到充电信号时以相应的电压向所述可调电容充电，并在接收到测量信号时对所述可调电容的充电量进行检测；

所述控制单元还被配置为在所述液晶天线的工作阶段，当接收到控制信号时以接收到的工作电压向所述可调电容充电，以使所述可调电容对应的天线单元以相应的相位辐射电磁波；

每个所述控制单元与一个天线单元中的可调电容的第一端电连接，所述可调电容的第二端接地；

所述驱动电路包括多条数据线、多条测量线以及多组栅极线，每组栅极线包括第一栅极线和第二栅极线，所述控制单元包括：

第一晶体管，栅极与所述第一栅极线电连接，第一极与所述数据线电连接，第二极与所述可调电容的第一端电连接；

第二晶体管，栅极与所述第二栅极线电连接，第一极与所述测量线电连接，第二极与所述可调电容的第一端电连接。

2.根据权利要求1所述的液晶天线，其特征在于，多个所述控制单元排列为M行，每行所述控制单元中的各所述第一晶体管的栅极连接至同一所述第一栅极线，每行所述控制单元中的各所述第二晶体管的栅极连接至同一所述第二栅极线；

当前行的所述第二栅极线复用为下一行的所述第一栅极线。

3.根据权利要求1所述的液晶天线，其特征在于，

所述第一基板包括第一介质基板、位于所述第一介质基板靠近所述第二基板一侧的辐射贴片以及位于所述辐射贴片靠近所述第二基板一侧的第一取向层；

所述第二基板包括第二介质基板、位于所述第二介质基板靠近所述第一基板一侧的导带、位于所述导带靠近所述第一基板一侧的第二取向层以及位于所述第二介质基板远离所述第一基板一侧的接地层，所述导带在所述第一介质基板上的正投影与所述辐射贴片在所述第一介质基板上的正投影交叠。

4.根据权利要求3所述的液晶天线，其特征在于，所述导带或所述辐射贴片为所述可调电容的第一端；

所述辐射贴片在所述第二介质基板上的正投影位于所述导带在所述第二介质基板；或者

所述辐射贴片在所述第二介质基板上的正投影与所述导带在所述第二介质基板上的正投影部分交叠。

5.根据权利要求4所述的液晶天线，其特征在于，

多个所述天线单元排列为M行N列的矩形阵列，每行所述天线单元与同一第一栅极线以及同一第二栅极线电连接，每列所述天线单元与同一数据线以及同一测量线电连接。

6.根据权利要求4所述的液晶天线，其特征在于，

多个所述天线单元分布在M个同心圆上，相邻两个同心圆的直径差恒定；

位于同一同心圆上的各所述天线单元与同一第一栅极线以及同一第二栅极线电连接，位于同一沿半径方向延伸的直线上的各所述天线单元与同一数据线以及同一测量线电连接。

7.根据权利要求5或6所述的液晶天线，其特征在于，

部分所述控制单元设置在第一介质基板远离所述第二介质基板的一侧，另一部分所述控制单元设置在所述第一介质基板靠近所述第二介质基板的一侧，且设置在第一介质基板远离所述第二介质基板的一侧的所述控制单元通过贯穿所述第一介质基板的第一过孔与所述辐射贴片电连接；或者

部分所述控制单元设置在第二介质基板远离所述第一介质基板的一侧，另一部分所述控制单元设置在所述第二介质基板靠近所述第一介质基板的一侧，且设置在第二介质基板远离所述第一介质基板的一侧的所述控制单元通过贯穿所述第二介质基板的第二过孔与所述导带电连接。

8.根据权利要求5或6所述的液晶天线，其特征在于，

所述控制单元设置在第一介质基板远离所述第二介质基板的一侧，且通过贯穿所述第一介质基板的第一过孔与所述辐射贴片电连接；或者

所述控制单元设置在第二介质基板远离所述第一介质基板的一侧，且通过贯穿所述第二介质基板的第二过孔与所述导带电连接。

9.一种介电常数的测量方法，用于对权利要求1-8中任一项所述的液晶天线中的液晶层的介电常数进行测量，其特征在于，所述介电常数的测量方法包括：

调整测量温度，并在当前温度下向至少部分天线单元中的可调电容输入相应的电压以对所述可调电容进行充电，并测量所述可调电容的电荷参数；

根据测量到的所述可调电容的电荷参数获得当前温度下液晶层在不同电压下的介电常数；

根据当前温度下液晶层在不同电压下的介电常数拟合形成介电常数与电压的关系曲线。

10.一种驱动方法，用于驱动权利要求1-8中任一项所述的液晶天线，其特征在于，所述驱动方法包括：

选取当前温度下液晶层的介电常数与电压的关系曲线；

确定各所述天线单元需要发出的电磁波的相位，并根据当前温度下液晶层的介电常数与电压的关系曲线确定输入至各所述天线单元的可调电容的电压；

将确定输入至各所述天线单元的电压输入至各所述天线单元的可调电容，以使各所述天线单元发出的电磁波具有相应的相位。