CN115000679A - 相控阵天线、电子设备及相位控制方法 - Google Patents

相控阵天线、电子设备及相位控制方法 Download PDF

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CN115000679A
CN115000679A CN202110230005.3A CN202110230005A CN115000679A CN 115000679 A CN115000679 A CN 115000679A CN 202110230005 A CN202110230005 A CN 202110230005A CN 115000679 A CN115000679 A CN 115000679A
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CN
China
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phased array
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photosensitive
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CN202110230005.3A
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刘桢
席克瑞
雷登明
林柏全
贾振宇
秦锋
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Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
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Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
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    • HELECTRICITY
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    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array

Abstract

本申请公开了一种相控阵天线、电子设备及相位控制方法。相控阵天线具有阵列分布的多个相控阵单元,各相控阵单元包括发光组件和贴合在发光组件出光面的天线组件,天线组件包括辐射体电极层及沿垂直于发光组件的出光面的方向层叠设置的接地层、介质层和微带线电极,辐射体电极层位于介质层背向发光组件的一侧,介质层包括光敏介质层,光敏介质层位于接地层和微带线电极之间,发光组件发射的光线用于照射至光敏介质层,以调控光敏介质层的介电常数。根据本申请实施例,有利于实现低成本的相控阵天线。

Description

相控阵天线、电子设备及相位控制方法
技术领域
本申请涉及天线技术领域,具体涉及一种相控阵天线、电子设备及相位控制方法。
背景技术
相控阵天线是通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变方向图形状的天线。控制相位可以改变天线方向图最大值的指向,以达到波束扫描的目的。相控阵天线的应用范围极其广泛,例如,其可以应用于交通工具与卫星间的通讯、无人驾驶用数组雷达或安全防护数组雷达等。
目前的相控阵天线是机械式扫描的,体积大、需要机械转动结构、成本高,不利于实现低成本的相控阵天线。
发明内容
本申请实施例提供一种相控阵天线、电子设备及相位控制方法,有利于实现低成本的相控阵天线。
第一方面,本申请实施例提供一种相控阵天线,具有阵列分布的多个相控阵单元,各相控阵单元包括发光组件和贴合在发光组件出光面的天线组件,天线组件包括辐射体电极层及沿垂直于发光组件的出光面的方向层叠设置的接地层、介质层和微带线电极,辐射体电极层位于介质层背向发光组件的一侧,介质层包括光敏介质层,光敏介质层位于接地层和微带线电极之间,发光组件发射的光线用于照射至光敏介质层,以调控光敏介质层的介电常数。
第二方面,本申请实施例提供一种电子设备,包括如第一方面实施例的相控阵天线。
第三方面,本申请实施例提供一种相位控制方法,用于控制如第一方面实施例的相控阵天线的各相控阵单元的相位,对于任意一个相控阵单元,该方法包括:
获取相控阵单元所需的目标相位;
根据目标相位,调整相控阵单元的发光组件发射的不同波长的光线的占空比,以调控光敏介质层的介电常数,使得相控阵单元的实际相位达到目标相位。
本申请实施例提供一种新的相控阵天线,该相控阵天线具有阵列分布的多个相控阵单元,各相控阵单元包括相互贴合的天线组件和发光组件,天线组件包括辐射体电极层和层叠的接地层、介质层和微带线电极,介质层包括光敏传输层,光敏传输层位于接地层和微带线电极之间,发光组件发射的光线用于照射至光敏传输层,以调控光敏介质层的介电常数。一方面,该相控阵天线为光控式相控阵天线,在微带线电极与接地层之间设置有光敏介质层,在不同光线照射下,光敏介质层的介电常数不同,因此可以通过调整发光组件发射的光线,来调控光敏介质层的介电常数,而相控阵单元的相位与光敏介质层的介电常数是相关的,相控阵单元的相位随光敏介质层的介电常数的变化而变化,也就是说,仅需调整发光组件发射的光线,即可实现对相控阵单元的相位的调整,与机械式相控阵天线相比,具有体积小、无需机械转动结构且扫描速度快等优点,有利于实现低成本的相控阵天线;另一方面,由于发光组件和天线组件是贴合在一起的,因此发光组件可以转移继而被重复利用。
附图说明
通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征,附图并未按照实际的比例绘制。
图1示出本申请一种实施例的相控阵天线的俯视示意图;
图2示出图1中AA向的剖面示意图;
图3示出图1中BB向的剖面示意图;
图4示出本申请另一种实施例的相控阵天线的俯视示意图;
图5示出图4中CC向的剖面示意图;
图6至图10示出本申请一种实施例的相控阵天线的制备方法的流程示意图;
图11示出本申请实施例提供的电子设备的结构示意图;
图12示出本申请实施例提供的相位控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本申请进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本申请,并不被配置为限定本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
应当理解,在描述部件的结构时,当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时,可以指直接位于另一层、另一个区域上面,或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且,如果将部件翻转,该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。
本申请实施例提供了一种相控阵天线、电子设备及相位控制方法,以下将结合附图对相控阵天线、电子设备及相位控制方法的各实施例进行说明。
本申请实施例提供了一种相控阵天线,如图1至图5所示,本申请实施例提供的相控阵天线100具有阵列分布的多个相控阵单元01,各相控阵单元01包括发光组件011和贴合在发光组件011出光面的天线组件012。天线组件012包括辐射体电极层10及沿垂直于发光组件011的出光面的方向层叠设置的接地层20、介质层30和微带线电极40。辐射体电极层10位于介质层30背向发光组件011的一侧,介质层30包括光敏介质层31,光敏介质层31位于接地层20和微带线电极40之间。发光组件011发射的光线用于照射至光敏介质层31,以调控光敏介质层31的接电常数。
图1和图4示例性的示出了相控阵天线100具有两行两列的相控阵单元01,当然,相控阵天线100的多个相控阵单元01可以呈一列排布,或者呈一行排布,或者呈多行多列排布,图1和图4仅仅是一种示例,并不用于限定本申请。另外,为了清楚的示出辐射体电极层10和微带线电极40,图1和图4对相控阵天线的部分膜层进行了隐藏绘示。
示例性的,发光组件011可以是有机发光二极管(Organic Light-EmittingDiode,OLED)显示面板、液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)、次毫米发光二极管(Mini Light Emitting Diode,Mini LED)显示面板、微米发光二极管(Mini LED)显示面板、量子点显示器(QD display)中的任意一种或多种,只要发光组件011能够发射所需光线即可,本申请对发光组件011的结构及发光模式不作限定。
本申请实施例中,微带线电极40也可以称为微带线。微带线电极40在介质层30上的正投影可以呈蛇形、螺旋形等,本申请对此不作限定。另外,本文中的微带线电极40是指不包括相控阵天线中的功率分配器以及馈电电极的微带线电极。本申请实施例的相控阵天线为光控式相控阵天线,其工作原理为:光敏介质层31受到发光组件011发射的光线的照射后,其介电常数能够发生变化,从而射频信号通过微带线电极40后相位发生变化,并经微带线电极40耦合到辐射体电极层10,辐射体电极层10将相位发生变化的射频信号辐射出去。
根据本申请实施例,提供了一种新型的光控式相控阵天线,一方面,该相控阵天线为光控式相控阵天线,在微带线电极与接地层之间设置有光敏介质层,在不同光线照射下,光敏介质层的介电常数不同,因此可以通过调整发光组件发射的光线,来调控光敏介质层的介电常数,而相控阵单元的相位与光敏介质层的介电常数是相关的,相控阵单元的相位随光敏介质层的介电常数的变化而变化,也就是说,仅需调整发光组件发射的光线,即可实现对相控阵单元的相位的调整,与机械式相控阵天线相比,具有体积小、无需机械转动结构且扫描速度快等优点,有利于实现低成本的相控阵天线;另一方面,由于发光组件和天线组件是贴合在一起的,因此发光组件可以转移继而被重复利用。
在一些可选的实施例中,光敏介质层31的材料可以包括偶氮基团。也可以理解为,光敏介质层31是由具有偶氮基团的液晶材料形成的。由于偶氮基团具有光致异构的特性,使得光敏介质层31在对应光线的照射下,其介电常数能够发生相应变化,实现改变射频信号的相位可控,达到相控阵天线的移相的目的。当然,光敏介质层31也可以由其它材料形成,只要光敏介质层31的介电常数可受光线的控制即可,本申请对光敏介质层31的具体材料不作限定。
在一些可选的实施例中,在光敏介质层31的材料包括偶氮基团的情况下,发光组件011发射的光线的波长范围可以是390nm~577nm。其中,绿色光线的波长范围是492nm~577nm,蓝紫色光线的波长范围是390nm~492nm,也就是说,发光组件011能够发射绿色光线和蓝紫色光线。本申请的发明人发现,发光组件011发射的光线的波长范围390nm~492nm与波长范围492nm~577nm的占空比为100:0时,含有偶氮基团的光敏介质层31的介电常数向最大介电常数εe变化,发光组件011发射的光线的波长范围390nm~492nm与波长范围492nm~577nm的占空比为0:100时,含有偶氮基团的光敏介质层31的介电常数向最小介电常数εo变化,发光组件011发射的光线的波长范围390nm~492nm与波长范围492nm~577nm的占空比为N1:N2时,含有偶氮基团的光敏介质层31的介电常数维持不变;其中,εe>εo,N1>0,N2>0且N1+N2=100。也就是说,发光组件011仅发射蓝紫色光线时,含有偶氮基团的光敏介质层31的介电常数增大,发光组件011仅发射绿色光线时,含有偶氮基团的光敏介质层31的介电常数减小,发光组件011同时发射满足一定的占空比条件的蓝紫色光线和绿色光线时,含有偶氮基团的光敏介质层31的介电常数维持不变。因此,可以通过控制发光组件011发射的各波长范围的光线的占空比,来调控光敏介质层31的介电常数,进而实现相控阵天线的移相的目的。
在一些可选的实施例中,在光敏介质层31的材料包括偶氮基团的情况下,发光组件011可以仅包括绿色子像素和蓝色子像素。当然,发光组件011也可以包括红色子像素,在相控阵天线的工作过程中,可以控制红色子像素始终处于非发光状态。
本申请实施例提供的相控阵天线,接地层20可以靠近发光组件011设置,也可以远离发光组件011设置,本申请对此不作限定。
在一些可选的实施例中,接地层20靠近发光组件011设置。具体的,请继续参考图2或图3,介质层30包括图案化的第一介质层32,第一介质层32具有第一镂空部H1,光敏介质层设置于第一镂空部H1。其中,接地层20设置于发光组件011的出光面,第一介质层32及光敏介质层31设置于接地层20背向发光组件011的一侧表面,微带线电极40设置于光敏介质层31背向接地层20的一侧表面,辐射体电极层10和微带线电极40同层且间隔设置,且辐射体电极层10设置于第一介质层32背向接地层20的一侧表面。
示例性的,辐射体电极层10、接地层20及微带线电极40均由金属构成,例如铜,或者其它金属,本申请对此不作限定。
在一些可选的实施例中,接地层20也可以是透明导电结构,例如,接地层20由氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)形成。如图2所示,发光组件011在接地层20上的正投影与光敏介质层31在接地层20上的正投影交叠。如此,由于接地层20是透明的,发光组件011出射的光线(如图2中箭头所示)可以直接通过接地层20照射至光敏介质层31,结构上比较简单。在另一些可选的实施例中,接地层20也可以是非透明的导电结构。如图3所示,天线组件01可以进一步包括反射层50。反射层50设置于微带线电极40、第一介质层32及辐射体电极层10背向光敏介质层31的一侧表面。接地层20可以包括第一过孔h1,第一过孔h1在反射层50上的正投影与发光组件011在反射层50上的正投影交叠,且第一过孔h1在反射层50上的正投影与辐射体电极层10及光敏介质层31在反射层50上的正投影均无交叠。
在本申请实施例中,接地层20虽然是非透明的,但是接地层20上设有第一过孔h1,发光组件011出射的光线(如图3中箭头所示)可以通过第一过孔h1到达反射层50,并经反射层50发射到光敏介质层31,以实现调控光敏介质层31的介电常数的目的。
示例性的,第一介质层32的介电常数可以是固定的。在接地层20是非透明导电结构的情况下,第一介质层32可以透射光线,使得发光组件011出射的光线可以经第一介质层32到达反射层50。
示例性的,第一介质层32的材料可以包括氧化铝陶瓷、聚烯烃及编织玻璃纤维中的至少一者,第一介质层32也可以包括其它材料,本申请对此不作限定。
在一些可选的实施例中,各相控阵单元01的反射层50可以间隔设置,也就是说,各相控阵单元01的反射层50是相互独立的,反射层50是局部设置的,具体的,仅需在与接地层20的第一过孔h1相对的位置处设置反射层50即可,如此可以减少所需的反射层材料,降低成本。
在另一些可选的实施例中,各相控阵单元01的反射层50可以构成整面结构,也就是说,各相控阵单元01的反射层50是一体的,反射层50整面的设置于相控阵天线,如此可以降低工艺难度。
在另一些可选的实施例中,接地层20可以远离发光组件011设置。具体的,请继续参考图4和图5,介质层30包括第二介质层33。微带线电极40设置于发光组件011的出光面,光敏介质层31设置于微带线电极40背向发光组件011的一侧表面,接地层20设置于光敏介质层31背向微带线电极40的一侧表面,第二介质层33设置于接地层20背向光敏介质层31的一侧表面。辐射体电极层10设置于第二介质层33背向接地层20的一侧表面。接地层20包括第二过孔h2,第二过孔h2在光敏介质层31上的正投影位于辐射体电极层10在光敏介质层31上的正投影内,使得微带线电极40上的射频信号可以通过第二过孔h2耦合到辐射体电极层10上。
另外,微带线电极40具有镂空区域S,如上所述微带线电极40可以呈蛇形或螺旋形结构,蛇形或螺旋形走线之间的区域即为镂空区域S。镂空区域S在光敏介质层31上的正投影与发光组件011在光敏介质层31上的正投影交叠。微带线电极40通常是非透明的,发光组件011出射的光线(图5中箭头所示)能够通过镂空区域S到达光敏介质层31,从而调控光敏介质层31的介电常数。
在一些可选的实施例中,请继续参考图5,介质层30还可以包括第三介质层34,第三介质层34与微带线电极40同层设置,且第三介质层34位于微带线电极40的镂空区域S。如此有利于光敏介质层31的平坦性。
示例性的,第三介质层34背向发光组件011的一侧表面与微带线电极40背向发光组件011的一侧表面可以在同一水平面上。
示例性的,第二介质层33和第三介质层34的材料可以包括氧化铝陶瓷、聚烯烃及编织玻璃纤维中的至少一者,第二介质层33和第三介质层34也可以包括其它材料,本申请对此不作限定。应当理解的是,第三介质层34可以透射发光组件011发射的光线,以满足发光组件011发射的光线能够到达光敏介质层31的需求。
在一些可选的实施例中,如图2、图3、图5中的任意一个附图所示,各相控阵单元01还包括棱镜片60,棱镜片60位于发光组件011与天线组件012之间。棱镜片60具有聚光作用,能够提高光线利用率。
当然,各相控阵单元01的棱镜片60可以是相互独立的,各相控阵单元01的棱镜片60也可以构成整面结构,本申请对此不作限定。
在一些可选的实施例中,各相控阵单元01的发光组件011可以是相互独立的,也就是说,发光组件011是局部设置的,可以在各相控阵单元01的天线组件012的相应位置处贴合各发光组件011。当然,各相控阵单元01的发光组件011也可以构成整面结构,从而可以将各相控阵单元01的天线组件012整体贴合在发光组件011出光侧。
在一些可选的实施例中,各相控阵单元01所对应的发光组件011可以各自包括一个发光控制电路,示例性的,发光控制电路可以数据驱动子电路和栅极驱动子电路,数据驱动子电路为发光组件提供数据信号,栅极驱动子电路为发光组件提供扫描信号,在数据驱动子电路和栅极驱动子电路的控制下,发光组件发射出相应的光线。
在另一些可选的实施例中,各相控阵单元01所对应的发光组件011可以与同一个发光控制电路电连接,从而利用一个发光控制电路控制各相控阵单元01所对应的发光组件011的发光状态。
在一些可选的实施例中,如图1或图4所示,相控阵天线100还包括馈电接口71和功率分配器72。馈电接口71被配置为传送微波信号;功率分配器72被配置为将馈电接口71耦合到各个相控阵单元01的微带线电极40。
本申请实施例提供的相控阵天线工作过程为:射频信号通过馈电接口71进入功率分配器72,在功率分配器72的终端耦合到微带线电极40的一端,光敏介质层31受到发光组件011光线的照射,使得光敏介质层31的介电常数发生变化,从而射频信号通过微带线电极40后相位发生变化,在微带线电极40的另一端耦合到辐射体电极层10,辐射体电极层10将相位发生变化的射频信号辐射出去。
一个功率分配器72可以与至少一个微带线电极40耦合连接,图中示例性的示出了一个功率分配器72可以与四个微带线电极40耦合连接,本申请对此不作限定。另外,功率分配器72的走线结构也不作限定。
另外,由于本申请实施例提供的相控阵天线为光控式天线,微带线电极40上不需要传输其它信号,因此,功率分配器72可以与微带线电极40直接相连,以减小信号损耗。示例性的,功率分配器72可以与微带线电极40同层且直接相连设置,从而可以在同一工艺步骤中同时形成功率分配器72与微带线电极40。
本申请实施例还提供一种相控阵天线的制备方法。以接地层20靠近发光组件011设置为例,本申请实施例提供的相控阵天线的制备方法可以包括:
如图6所示,提供第一基板81,在第一基板81的一侧形成接地层20。如图7所示,提供第二基板82,在第二基板82的一侧形成辐射体电极层10和微带线电极40。如图8所示,在辐射体电极层10和微带线电极40背向第二基板82的一侧形成介质层30,其中介质层30包括光敏介质层31,或者,在接地层20背向第二基板81的一侧形成介质层30(图中未示出)。如图9所示,将第一基板81与第二基板82贴合,使光敏介质层31位于接地层20与微带线电极40之间。如图10所示,剥离第一基板81和第二基板82,得到各天线组件012,并将天线组件012与发光组件011贴合,得到相控阵天线。
相控阵天线中接地层20远离发光组件011时,其制备方法可以与上述接地层20靠近发光组件011的制备方法类似,在此不再赘述。
当然,也可以按照从上至下或从下至上的方式依次形成天线组件中的各膜层,在此不再赘述。
基于相同的发明构思,本申请还提供了一种电子设备,包括本申请提供的相控阵天线。请参考图11,图11是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。图11提供的电子设备1000包括本申请上述任一实施例提供的相控阵天线100。图11实施例仅以手机为例,对电子设备1000进行说明,可以理解的是,本申请实施例提供的电子设备,可以是可穿戴产品、电脑、车载电子设备等,本申请对此不作具体限制。本申请实施例提供的电子设备,具有本申请实施例提供的相控阵天线的有益效果,具体可以参考上述各实施例对于相控阵天线的具体说明,本实施例在此不再赘述。
本申请实施例还提供一种相位控制方法,用于控制本申请上述任一实施例提供的相控阵天线100的各相控阵单元的相位,对于任意一个相控阵单元,如图12所示,本申请实施例提供的相位控制方法包括步骤110和步骤120。
步骤110,获取相控阵单元所需的目标相位。
步骤120,根据目标相位,调整相控阵单元的发光组件发射的不同波长的光线的占空比,以调控光敏介质层的介电常数,使得相控阵单元的实际相位达到目标相位。
在相控阵单元的物理结构一定的情况下,相控阵单元上信号的相位与光敏介质层的介电常数正相关,也就是说,光敏介质层的介电常数越大,则相控阵单元上信号的相位越大,反之,光敏介质层的介电常数越小,则相控阵单元上信号的相位越小。
本申请实施例提供的相控阵天线为光控式天线,因此,可以通过调整各相控阵单元对应的发光组件发射的不同波长的光线的占空比,来调控光敏介质层的介电常数。相对于机械式的相控阵天线,本申请实施例提供的相位控制方法能够更精确的控制各相控阵单元的相位。
示例性的,可以用公式(1)表示相控阵单元所需的相位调制量Δφ:
Figure BDA0002958752670000111
其中,Δφ=φ目标当前,φ目标表示相控阵单元所需的目标相位,φ当前表示相控阵单元的当前相位,l表示微带线电极的长度,
Figure BDA0002958752670000112
C表示光速,f表示微波信号的频率,ε目标表示光敏介质层所需的目标介电常数,ε当前表示光敏介质层的当前介电常数。
可以通过调整各相控阵单元对应的发光组件发射的不同波长的光线的占空比,使得光敏介质层的介电常数达到光敏介质层所需的目标介电常数ε目标
可以理解的是,可以用公式(2)表示相控阵单元所能达到的最大相位调制量Δφmax
Figure BDA0002958752670000113
其中,εe表示光敏介质层所能达到的最大介电常数,εo表示光敏介质层所能达到的最小介电常数。在一些可选的实施例中,光敏介质层材料包括偶氮基团,发光组件发射的光线的波长范围为390nm~577nm,步骤120具体可以包括:
根据目标相位,确定光敏介质层所需的目标介电常数;
若光敏介质层的当前介电常数小于目标介电常数,则使发光组件仅发射波长范围为390nm~492nm的光,以增大光敏介质层的介电常数;
若光敏介质层的当前介电常数大于目标介电常数,则使发光组件仅发射波长范围为492nm~577nm的光,以减小光敏介质层的介电常数;
在光敏介质层的介电常数由当前介电常数增大或减小至目标介电常数后,使发光组件发射波长范围为390nm~492nm的光和波长范围为492nm~577nm的光,使光敏介质层的介电常数维持在目标介电常数。
如上文所述,发光组件011发射的光线的波长范围390nm~492nm与波长范围492nm~577nm的占空比为100:0时,含有偶氮基团的光敏介质层31的介电常数会增大,发光组件011发射的光线的波长范围390nm~492nm与波长范围492nm~577nm的占空比为0:100时,含有偶氮基团的光敏介质层31的介电常数会减小,发光组件011发射的光线的波长范围390nm~492nm与波长范围492nm~577nm的占空比为N1:N2时,含有偶氮基团的光敏介质层31的介电常数维持不变。
本申请的发明人还发现,在光敏介质层未受到任何光线照射的情况下,其介电常数也会慢慢变小,但变小速度小于光敏介质层受到波长范围492nm~577nm的光线照射时的变小速度。示例性的,在光敏介质层的介电常数由当前介电常数增大或减小至目标介电常数后,可以使发光组件发射波长范围为390nm~492nm的光与波长范围为492nm~577nm的光的占空比为52:48,从而使光敏介质层的介电常数维持在目标介电常数。
根据本申请实施例,能够精准控制光敏介质层的介电常数增大或减小到目标介电常数,并维持在目标介电常数。
另外,发光组件011的发光时长可以根据实际情况设置,本申请对此不作限定。
依照本申请如上文所述的实施例,这些实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该申请仅为所述的具体实施例。显然,根据以上描述,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本申请的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本申请以及在本申请基础上的修改使用。本申请仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (16)

1.一种相控阵天线,其特征在于,具有阵列分布的多个相控阵单元,各所述相控阵单元包括发光组件和贴合在所述发光组件出光面的天线组件,所述天线组件包括辐射体电极层及沿垂直于发光组件的出光面的方向层叠设置的接地层、介质层和微带线电极,所述辐射体电极层位于所述介质层背向所述发光组件的一侧,所述介质层包括光敏介质层,所述光敏介质层位于所述接地层和所述微带线电极之间,所述发光组件发射的光线用于照射至所述光敏介质层,以调控所述光敏介质层的介电常数。
2.根据权利要求1所述的相控阵天线,其特征在于,所述光敏介质层材料包括偶氮基团。
3.根据权利要求2所述的相控阵天线,其特征在于,所述发光组件发射的光线的波长范围为390nm~577nm。
4.根据权利要求1所述的相控阵天线,其特征在于,所述介质层包括图案化的第一介质层,所述第一介质层具有第一镂空部,所述光敏介质层设置于所述第一镂空部;其中,
所述接地层设置于所述发光组件的出光面,所述第一介质层及所述光敏介质层设置于所述接地层背向所述发光组件的一侧表面,所述微带线电极设置于所述光敏介质层背向所述接地层的一侧表面,所述辐射体电极层和所述微带线电极同层且间隔设置且所述辐射体电极层设置于所述第一介质层背向所述接地层的一侧表面。
5.根据权利要求4所述的相控阵天线,其特征在于,所述接地层为透明导电结构,且所述发光组件在所述接地层上的正投影与所述光敏介质层在所述接地层上的正投影交叠。
6.根据权利要求4所述的相控阵天线,其特征在于,所述天线组件还包括反射层,所述反射层设置于所述微带线电极、所述第一介质层及所述辐射体电极层背向所述光敏介质层的一侧表面,所述接地层为非透明导电结构,所述接地层包括第一过孔,所述第一过孔在所述反射层上的正投影与所述发光组件在所述反射层上的正投影交叠,且所述第一过孔在所述反射层上的正投影与所述辐射体电极层及所述光敏介质层在所述反射层上的正投影均无交叠。
7.根据权利要求6所述的相控阵天线,其特征在于,各所述相控阵单元的所述反射层间隔设置,或者,各所述相控阵单元的所述反射层构成整面结构。
8.根据权利要求1所述的相控阵天线,其特征在于,所述介质层包括第二介质层;
所述微带线电极设置于所述发光组件的出光面,所述光敏介质层设置于所述微带线电极背向所述发光组件的一侧表面,所述接地层设置于所述光敏介质层背向所述微带线电极的一侧表面,所述第二介质层设置于所述接地层背向所述光敏介质层的一侧表面,所述辐射体电极层设置于所述第二介质层背向所述接地层的一侧表面;其中,
所述接地层包括第二过孔,所述第二过孔在所述光敏介质层上的正投影位于所述辐射体电极层在所述光敏介质层上的正投影内;
所述微带线电极具有镂空区域,所述镂空区域在所述光敏介质层上的正投影与所述发光组件在所述光敏介质层上的正投影交叠。
9.根据权利要求8所述的相控阵天线,其特征在于,所述介质层还包括第三介质层,所述第三介质层与所述微带线电极同层,且所述第三介质层位于所述微带线电极的所述镂空区域。
10.根据权利要求1所述的相控阵天线,其特征在于,各所述相控阵单元还包括棱镜片,所述棱镜片位于所述发光组件与所述天线组件之间。
11.根据权利要求1所述的相控阵天线,其特征在于,各所述相控阵单元的所述发光组件相互独立,或者,各所述相控阵单元的所述发光组件构成整面结构。
12.根据权利要求11所述的相控阵天线,其特征在于,各所述发光组件均包括发光控制电路,或者,各所述发光组件与同一个发光控制电路电连接。
13.根据权利要求1所述的相控阵天线,其特征在于,所述相控阵天线还包括:
馈电接口,被配置为传送信号;
功率分配器,被配置为将所述馈电接口传送的信号耦合到各个所述相控阵单元的所述微带线电极。
14.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1-13任一项所述的相控阵天线。
15.一种相位控制方法,其特征在于,用于控制如权利要求1-13任一项所述相控阵天线的各所述相控阵单元的相位,对于任意一个所述相控阵单元,所述方法包括:
获取所述相控阵单元所需的目标相位;
根据所述目标相位,调整所述相控阵单元的所述发光组件发射的不同波长的光线的占空比,以调控所述光敏介质层的介电常数,使得所述相控阵单元的实际相位达到所述目标相位。
16.根据权利要求15所述的相位控制方法,其特征在于,所述光敏介质层材料包括偶氮基团,所述发光组件发射的光线的波长范围为390nm~577nm,所述根据各所述目标相位,调整各所述相控阵单元的所述发光组件发射的不同颜色的光线的占空比,以调控所述光敏介质层的介电常数,包括:
根据所述目标相位,确定所述光敏介质层所需的目标介电常数;若所述光敏介质层的当前介电常数小于所述目标介电常数,则使所述发光组件仅发射波长范围为390nm~492nm的光,以增大所述光敏介质层的介电常数;
若所述光敏介质层的当前介电常数大于所述目标介电常数,则使所述发光组件仅发射波长范围为492nm~577nm的光,以减小所述光敏介质层的介电常数;
在所述光敏介质层的介电常数由所述当前介电常数增大或减小至所述目标介电常数后,使所述发光组件发射波长范围为390nm~492nm的光和波长范围为492nm~577nm的光,使所述光敏介质层的介电常数维持在所述目标介电常数。
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