[发明专利]移相控制系统及方法

说明书

本发明提供一种移相控制系统及方法，系统包括：电容检测模块，用于检测信号传输线与地层之间的电容值；电压控制模块，分别与液晶移相器中的信号传输线和地层连接，用于根据液晶层的介电常数实测值调整电压，直至电压与目标电压之间的差值小于等于预设偏差，停止调整电压。本发明与现有技术相比增加了反馈机制，在现有液晶移相器控制系统的基础上增加了电容检测模块，通过电容检测模块检测信号传输线和地层之间的电容值，通过检测的电容值，计算出液晶层的介电常数实测值，对比介电常数实测值和介电常数目标值，调整信号传输线和地层之间的电压，消除了周围环境诸如温度、压力等外界因素影响，使得移相更加准确，精度更高。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种移相控制系统及方法。

背景技术

移相器作为一种常见的电子器件，主要用于对射频/微波传输信号的相位进行调控，是相控阵天线系统、移动通信系统等必需的器件。通过改变移相器内部信号传输线的相位值(电长度)，从而改变天线阵列中对应辐射单元的相位，进而影响天线辐射单元合成波束偏移角度，实现控制天线波束的目的。而射频信号的相位值取决于信号传输线物理长度和信号传输线介质的介电常数，因此移相器原理分为两种：一种是改变信号传输线物理长度，另外一种是改变信号传输线中介质的介电常数，达到改变电长度的目的。

液晶是一种介电常数可以通过加电压控制的材料，随着外加偏置电压的不同介电常数可以连续变化，进而可以实现连续的相移调节。基于液晶材料的液晶移相器系统已经有众多方案，基本原理相同，如图1所示，液晶移相器系统包括液晶移相器10和电压控制模块20，液晶移相器包括上基板11、信号传输线12、地层14、下基板15以及在信号传输线12和地层14之间的液晶层13，通过电压控制模块20改变信号线12和地层14之间的电压控制液晶层13偏转量，液晶层13的偏转量改变会造成信号传输线12中周围有效区域的介电常数变化，从而改变信号传输线12的电长度，达到改变传输信号的相位的目的。

但是液晶材料的介电常数除了受外加偏置电压影响外，还受到周围环境诸如温度、压力等外界因素影响，单一控制外加偏置电压并不能保证液晶移相器的移相精度。

发明内容

本发明提供的移相控制系统及方法，用于解决目前液晶移相器受外界因素影响造成的移相精度不足的问题，与现有技术相比增加了反馈机制，在现有液晶移相器控制系统的基础上增加了电容检测模块，通过电容检测模块检测信号传输线和地层之间的电容值，通过检测到的电容值，计算出液晶层的介电常数实测值，对比介电常数实测值和介电常数目标值，调整信号传输线和地层之间的电压，消除了周围环境诸如温度、压力等外界因素影响，使得移相更加准确，精度更高。

本发明提供的一种移相控制系统，包括：

电容检测模块，分别与液晶移相器中的信号传输线和地层连接，用于检测所述信号传输线与所述地层之间的电容值，并将所述电容值传输给电压控制模块；

所述电压控制模块，分别与所述电容检测模块、所述液晶移相器中的所述信号传输线和所述地层连接，用于根据所述液晶移相器中的液晶层的介电常数实测值调整所述信号传输线和所述地层之间的电压，直至所述电压与目标电压之间的差值小于等于预设偏差，停止调整所述电压，所述介电常数实测值是根据所述电容检测模块传输的所述信号传输线和所述地层之间的电容值确定的。

根据本发明提供的一种移相控制系统，所述目标电压是根据所述液晶层的介电常数目标值确定的。

根据本发明提供的一种移相控制系统，所述介电常数目标值是根据相位值确定的。

根据本发明提供的一种移相控制系统，所述信号传输线设置在所述液晶移相器中的第一基板靠近所述液晶层的一侧，所述地层设置在所述液晶移相器中的第二基板靠近所述液晶层的一侧，所述液晶层设置在所述第一基板和所述第二基板之间。

根据本发明提供的一种移相控制系统，所述第一基板和所述第二基板平行设置。