CN209119366U - 一种相控阵天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种相控阵天线，包括馈源、移相组件和控制器，移相组件包括偏置源、第一液晶部件和自适应液晶部件；第一液晶部件呈球面状，第一辐射单元沿着若干条球面弧线分布；自适应液晶部件包括第二外基板、第二内基板及液晶层；第二外基板和第二内基板均为弹性基板，且设有用于第二外基板和第二内基板形变的传感元件；第二辐射单元呈多个不同轴长的同心椭圆环分布；所述偏置源的正极分别与第一辐射单元及第二辐射单元电性连接，偏置源的负极接地端，以用于调整第一辐射单元和第二辐射单元波束的相位值。本实用新型能达到相位调节的目的，而且能增大相控阵天线的扫描范围，适用不同环境。

Description

一种相控阵天线

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种相控阵天线。

背景技术

在日常通信中，大部分无线电设备都设置有天线，用以进行电磁信号的发射或接收。随着无线通信设备技术的发展，相控阵天线的运用变得越来越常见，人们通过相控阵天线就能用电控的方法改变阵列中辐射单元相位，使波束按指向进行扫描。然而，相控阵天线会受到环境因素的影响，而发生一定变化，从而导致通信质量下降，不能满足现代通信的需要。

因此，需要一种能解决上述问题的相控阵天线。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足提供一种相控阵天线， 本实用新型是通过以下技术方案来实现的。

一种相控阵天线，包括馈源、移相组件和用于控制移相组件的控制器，所述移相组件包括偏置源、第一液晶部件和自适应液晶部件；所述第一液晶部件呈球面状，第一液晶部件包括第一外基板、第一内基板以及填充于第一外基板和第一内基板之间的液晶层，第一外基板的外表面设有多个第一辐射单元，多个第一辐射单元沿着若干条球面弧线分布；所述自适应液晶部件包括第二外基板、第二内基板以及填充于第二外基板和第二内基板之间的液晶层；所述第二外基板和第二内基板均为弹性基板，且设有用于感应第二外基板和第二内基板形变的传感元件；第二外基板的外表面设有多个第二辐射单元，多个第二辐射单元呈多个不同轴长的同心椭圆环分布；所述偏置源的正极分别与第一辐射单元及第二辐射单元电性连接，偏置源的负极接地端，以用于调整第一辐射单元和第二辐射单元波束的相位值。

进一步地，所述控制器包括处理器、接收电路模块、移位组件驱动模块、分配模块、偏置源驱动模块及传感元件感应模块；所述接收电路模块接收馈源信号时，处理器控制移位组件驱动模块驱动移相组件将接收的馈源信号移相，并通过分配模块将经移相组件处理后的信号分配给各个辐射单元；所述偏置源驱动模块驱动偏置源工作调整第一辐射单元或第二辐射单元波束的相位值；所述传感元件感应模块感应传感元件传递的弹性基板形变信号并使处理器分析处理。

进一步地，所述相控阵天线设有装载台，所述装载台通过转轴与相控阵天线相连，所述转轴设有用于调节高低的伸缩杆。

进一步地，所述相控阵天线设有可拆卸安装于第一液晶部件或自适应液晶部件上的屏蔽罩。

进一步地，所述馈源的位置与第一辐射单元或第二辐射单元位置相对。

进一步地，所述传感元件为压电传感器。

进一步地，所述相控阵天线为贴片天线或缝隙天线

本实用新型的有益效果：一种相控阵天线，包括馈源、移相组件和用于控制移相组件的控制器，其特征在于，所述移相组件包括偏置源、第一液晶部件和自适应液晶部件；所述第一液晶部件呈球面状，第一液晶部件包括第一外基板、第一内基板以及填充于第一外基板和第一内基板之间的液晶层，第一外基板的外表面设有多个第一辐射单元，多个第一辐射单元沿着若干条球面弧线分布；所述自适应液晶部件包括第二外基板、第二内基板以及填充于第二外基板和第二内基板之间的液晶层；所述第二外基板和第二内基板均为弹性基板，且设有用于第二外基板和第二内基板形变的传感元件；第二外基板的外表面设有多个第二辐射单元，多个第二辐射单元呈多个不同轴长的同心椭圆环分布；所述偏置源的正极分别与第一辐射单元及第二辐射单元电性连接，偏置源的负极接地端，以用于调整第一辐射单元和第二辐射单元波束的相位值。以此，可以控制偏置源使液晶层中液晶分子的介电常数发生变化，进而使第一辐射单元的所辐射的波束的相位值发生相应变化，从而达到相位调节的目的，而且能增大相控阵天线的扫描范围；而且可以选择自适应相控阵天线能解析出形变信息并对波束相位作出适应性修正，使得更加精准，适用于不同的环境。

附图说明

图1为本实用新型的结构侧面示意图。

图2为本实用新型的第一液晶部件的结构剖面图。

图3为本实用新型的自适应液晶部件的结构剖面图。

图4为本实用新型自适应液晶部件正常状态时的示意图。

图5为本实用新型自适应液晶部件形变状态时的示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型做进一步地说明。

一种相控阵天线，如图1至图3所示，包括馈源、移相组件和用于控制移相组件的控制器，所述移相组件包括偏置源1、第一液晶部件2和自适应液晶部件3；所述第一液晶部件2呈球面状，第一液晶部件2包括第一外基板4、第一内基板5以及填充于第一外基板和第一内基板之间的液晶层6，第一外基板4的外表面设有多个第一辐射单元7，多个第一辐射单元7沿着若干条球面弧线分布；所述自适应液晶部件2包括第二外基板8、第二内基板9以及填充于第二外基板和第二内基板之间的液晶层10；所述第二外基板8和第二内基板9均为弹性基板，且设有用于感应第二外基板8和第二内基板9形变的传感元件12；第二外基板8的外表面设有多个第二辐射单元11，多个第二辐射单元11呈多个不同轴长的同心椭圆环分布；所述偏置源1的正极分别与第一辐射单元7及第二辐射单元11电性连接，偏置源1的负极接地端，以用于调整第一辐射单元7和第二辐射单元11的波束相位值。

其中，第一辐射单元7的数量由各个第一辐射单元7相互不影响的距离决定，第一辐射单元7优选沿着三条球面弧线分布；同样，第二辐射单元11优选呈三个不同轴长的同心椭圆环分布。

本实施例中，可选择移相组件中的第一液晶部件2或自适应液晶部件3工作，还可以同时工作。第一液晶部件2工作时，移相组件接收馈源的波束信息，控制器根据波束信息情况控制偏置源1使液晶层6中液晶分子的介电常数发生变化，进而使第一辐射单元7的所辐射的波束的相位值发生相应变化，从而达到相位调节的目的；而且第一液晶部件2呈球面状，第一辐射单元7沿着若干条球面弧线分布，多个第一辐射元件7不共面，增大辐射波束的角度，使得相控阵天线的扫描范围也相应增大。

自适应液晶部件3工作时，自适应液晶部件3第二外基板8和第二内基板9可以在一定曲度范围内形变。如图4所示，正常状态下自适应液晶部件3呈平面状态；如图5所示，当受到外力作用发生形变，传感元件12感应形变并将机械形变的信息转换成电信号传递至控制器，控制器能解析出曲率并根据形变状态下与平面状态下比对，随后控制移位组件对波束相位作适应性修正，同样也可以控制偏置源1使液晶层中液晶分子的介电常数发生变化，进而使第二辐射单元11的所辐射的波束的相位值发生相应变化。相控阵天线在受到外力作用时可能会发生不明显的形变，从而导致波束的相位调节不准确，而采用本实用新型的自适应相控阵天线能解析出形变信息并对波束相位作出适应性修正，使得更加精准，适用于不同的环境。同样，第二辐射单元呈多个不同轴长的同心椭圆环分布，发生形变后多个第二辐射元件11不共面，增大辐射波束的角度，使得相控阵天线的扫描范围也相应增大。

本实施例中，所述控制器包括处理器、接收电路模块、移位组件驱动模块、分配模块、偏置源驱动模块及传感元件感应模块；所述接收电路模块接收馈源信号时，处理器控制移位组件驱动模块驱动移相组件将接收的馈源信号移相，并通过分配模块将经移相组件处理后的信号分配给各个辐射单元；所述偏置源驱动模块驱动偏置源1工作调整第一辐射单元7或第二辐射单元11波束的相位值，便于相位调节；所述传感元件感应模块感应传感元件12传递的弹性基板形变信号转化为电信号传递至处理器，处理器分析处理获取形变后第二外基板8和第二内基板9的情况并对相位作进一步调节，以此通过控制器对本实用新型相控阵天线的各个组件进行控制，使得波束相位的调整更为精准且可控。

本实施例中，所述相控阵天线设有装载台13，所述装载台13通过转轴14与相控阵天线相连，所述转轴14设有用于调节高低的伸缩杆15，使用者可以根据实际情况利用装载台13上的转动转轴14调节相控阵天线的方位以及高低，从而更好地接收信号。

本实施例中，所述相控阵天线设有可拆卸安装于第一液晶部件7或自适应液晶部件11上的屏蔽罩。当仅需使用第一液晶部件7或自适应液晶部件11时，可以将屏蔽罩安装于不需要使用的部件上，以免造成不必要的干扰。

本实施例中，所述馈源的位置与第一辐射单元7或第二辐射单元11位置相对，便于接收馈源发出的信号。

本实施例中，所述传感元件12为压电传感器，压电传感器能更好地感应到弹性基板的形变并传递信息至控制器分析处理。

本实施例中，所述相控阵天线为贴片天线或缝隙天线，可以满足不同环境的设计要求。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种相控阵天线，包括馈源、移相组件和用于控制移相组件的控制器，其特征在于，所述移相组件包括偏置源、第一液晶部件和自适应液晶部件；所述第一液晶部件呈球面状，第一液晶部件包括第一外基板、第一内基板以及填充于第一外基板和第一内基板之间的液晶层，第一外基板的外表面设有多个第一辐射单元，多个第一辐射单元沿着若干条球面弧线分布；所述自适应液晶部件包括第二外基板、第二内基板以及填充于第二外基板和第二内基板之间的液晶层；所述第二外基板和第二内基板均为弹性基板，且设有用于感应第二外基板和第二内基板形变的传感元件；第二外基板的外表面设有多个第二辐射单元，多个第二辐射单元呈多个不同轴长的同心椭圆环分布；所述偏置源的正极分别与第一辐射单元及第二辐射单元电性连接，偏置源的负极接地端，以用于调整第一辐射单元和第二辐射单元的波束相位值。

2.根据权利要求1所述的一种相控阵天线，其特征在于，所述控制器包括处理器、接收电路模块、移位组件驱动模块、分配模块、偏置源驱动模块及传感元件感应模块；所述接收电路模块接收馈源信号时，处理器控制移位组件驱动模块驱动移相组件将接收的馈源信号移相，并通过分配模块将经移相组件处理后的信号分配给各个辐射单元；所述偏置源驱动模块驱动偏置源工作调整第一辐射单元或第二辐射单元波束的相位值；所述传感元件感应模块感应传感元件传递的弹性基板形变信号并使处理器分析处理。

3.根据权利要求1所述的一种相控阵天线，其特征在于，所述相控阵天线设有装载台，所述装载台通过转轴与相控阵天线相连，所述转轴设有用于调节高低的伸缩杆。

4.根据权利要求1所述的一种相控阵天线，其特征在于，所述相控阵天线设有可拆卸安装于第一液晶部件或自适应液晶部件上的屏蔽罩。

5.根据权利要求1所述的一种相控阵天线，其特征在于，所述馈源的位置与第一辐射单元或第二辐射单元位置相对。

6.根据权利要求1所述的一种相控阵天线，其特征在于，所述传感元件为压电传感器。

7.根据权利要求1所述的一种相控阵天线，其特征在于，所述相控阵天线为贴片天线或缝隙天线。