[发明专利]扫描天线

说明书

本发明公开了一种扫描天线，属于无线通信技术领域，扫描天线包括相对设置的第一基板、第二基板，以及位于第一基板和第二基板之间的液晶层；还包括馈电信号接入端和多个移相单元，多个移相单元相互连接，每个移相单元均与馈电信号接入端连接，至少两个移相单元到馈电信号接入端之间的电学长度不同。本发明不仅可以实现一维波束扫描，而且扫描效果好，无需对每个移相单元独立施加偏置电压，可以大大简化偏置电压线的设置，有利于降低制作成本，降低布线难度，可应用于高铁及地铁沿线等场景。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，更具体地，涉及一种扫描天线。

背景技术

液晶天线基于液晶分子各向异性的特点，利用电信号控制液晶分子的排列，从而改变各移相器单元的微波介电参数，藉以控制各单元中微波信号的相位，最终实现天线辐射波束指向的控制。根据波束扫描维度区分，可分为一维扫描和二维扫描天线，可应用于卫星通信，5G毫米波基站等场景。

现有的二维扫描液晶天线中，通常需对每个移相器单元施加独立的偏置电压，以驱动对应的液晶分子偏转，从而实现各移相器单元的独立相位控制，因此需设置相对较为复杂的偏置线路，以及成本较高的驱动电路控制板。当天线阵列规模增加时，复杂度及成本更是数量级增长。并且为了使得偏置电压不在各移相器之间串扰，通常需要使馈电功分网络和移相器之间耦合连接，不可避免会引入耦合损耗。但对于特定的应用场景，比如高铁及地铁沿线，无需技术复杂及成本高昂的二维波束扫描天线，仅需一维波束扫描天线即可。

因此，提供一种可实现一维波束扫描，无需复杂的偏置线路，且不存在耦合损耗，天线成本亦相对较低的扫描天线，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种扫描天线，以实现一维波束扫描的同时，又可以解决现有技术中的天线偏置线路的设置相对复杂、制作成本较高且具有耦合损耗的问题。

本发明公开了一种扫描天线，包括：相对设置的第一基板和第二基板，以及位于第一基板和第二基板之间的液晶层；还包括馈电信号接入端和多个移相单元，多个移相单元相互连接，每个移相单元均与馈电信号接入端连接，至少两个移相单元到馈电信号接入端之间的电学长度不同。

与现有技术相比，本发明提供的扫描天线，至少实现了如下的有益效果：

本发明的扫描天线中的各移相单元相互连接，仅需要一条偏置电压线给所有移相单元相同的偏置电压信号，通过偏置电压信号改变整体液晶介电常数，由于改变的是扫描天线中整体液晶介电常数，因此此时需要通过对馈电路径长度的设置，即本发明的各移相单元虽然连接在一起，但至少两个移相单元到馈电信号接入端的电学长度不同，电学长度不同可以理解为该两个移相单元分别与馈电信号接入端实现电连接的长度不同，则馈入到各辐射体的微波信号所走的物理路径长度不一致，呈现等差关系，即给各路微波信号赋予一个初始相位差，使得该相位差可调，最终实现波束扫描。本发明仅需对各移相器单元施加同一偏置电压即可，无需对每个移相单元独立施加偏置电压，因此偏置电压线的设置大大简化，理论上移相单元所在金属层仅需设置一根偏置电压线即可，液晶偏置控制电路的设计难度和成本也大大降低。本发明的各移相单元施加同一偏置电压即可，无需对各移相单元独立施加偏置电压，因此馈电信号接入端和各移相单元之间可以直连，可以避免耦合损耗及工作带宽降低的问题。本发明不仅可以实现一维波束扫描，而且扫描效果好，有利于降低制作成本，降低布线难度，可应用于高铁及地铁沿线等场景。

当然，实施本发明的任一产品不必特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明实施例提供的扫描天线的一种平面结构示意图；