天线孔径中的DC偏移校正制造技术

描述了一种用于天线孔径中的DC偏移校正的方法和设备。在一个实施例中，天线包括：天线元件阵列，具有液晶(LC)；驱动电路，联接到该阵列并具有多个驱动器，该多个驱动器中的每个驱动器联接到阵列的天线元件并且可操作以将驱动电压施加到天线元件；以及电压校正逻辑，联接到驱动电路以调整驱动电压，以补偿在驱动极性的第一间隔期间施加到每个天线元件的LC的第一电压的第一幅值和在与第一间隔的驱动极性相反的驱动极性的第二间隔期间施加到所述每个天线元件的LC的第二电压的第二幅值之间的偏移。

DC offset correction in antenna aperture

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】天线孔径中的DC偏移校正相关申请的交叉引用本专利申请要求于2017年9月20日提交的申请序列号为62/561,110、题目为“RF纹波校正(RFRIPPLECORRECTION)”的相应临时专利申请，以及于2017年9月28日提交的申请序列号为62/564,877、题目为“RFTFT天线孔径中的DC偏移校正(DCOFFSETCORRECTIONINANRFTFTANTENNAAPERTURE)”的临时专利申请的优先权，并且通过引用并入这些临时专利申请。
本专利技术的实施例涉及具有液晶(LC)的射频(RF)装置的领域；更特别地，本专利技术的实施例涉及对具有液晶(LC)的射频(RF)装置的驱动和控制，已经对其进行RF纹波、闪烁或其他观察。
技术介绍
使用液晶(LC)的显示装置通常使用一种以一定间隔使施加在LC上的驱动电压的极性反转的驱动方法。这些间隔通常称为时间帧或帧。这样做是为了防止或最小化LC装置内可以导致该LC装置内存储电压的电荷捕获。这些电荷来自多种源，主要来自LC装置中的污染物或材料降解。持续应用给定极性分离污染物(例如，有机酸)的电荷，并将它们移动到LC装置的边界，电荷可能在该边界处粘附。通过使所施加电压的极性反转，可减少这些带电物质的分离和转移。然而，难以使电压对称地反转，因此会产生“净DC偏移”。也可能出现称为“闪烁”的情况，这是当在正帧期间施加的电压的绝对值和在负帧期间施加的电压的绝对值之间存在足够大的差值造成，使得正帧和负帧中的LC的光学特性不同且肉眼可见。在显示器中，这些可被光感测装置看到或检测到。随着时间的推移，正帧和负帧之间导致闪烁的非对称性会导致存储电荷。装置内存储的电荷可能造成在意在施加到LC的电压和实际施加的电压之间产生差异。这会导致施加到元件的均方根(RMS)电压减少。可能会发生这种问题的另一表现，在本文中被称为“图像粘附”，这是先前施加的图像图案对下一图像图案的影响。虽然使所施加电压的极性定期反转对于防止电荷捕获有效，但这本身不足以防止类似“闪烁”的问题。如果在正极性和负极性上施加的电压之间存在持续差异，这可能导致帧之间的“净DC偏移”，从而在LC装置的边界处随着时间的推移存在净电荷累积。为了防止在基于LC的装置中出现这种情况，希望在驱动极性的一个间隔期间施加到LC装置的电压的绝对值和在相反驱动极性的下一间隔期间施加的电压的绝对值之间的DC偏移尽可能接近零。在LC显示器中，对DC偏移的调整可以通过在每个灰阶针对每个极性补偿发送到每个元件的电压值来完成。在显示器中，在所选择灰阶的每个极性的补偿电压的量可以光学地确定并且选择用于消除闪烁。也就是说，帧的正极性和负极性之间的电压差异导致光学闪烁，这可通过光学传感器或传感器阵列(相机)来观察，并在自动测试设置中使用校正算法消除。然后，这些校正值可存储并用于使偏移量最小化。上面描述了LC显示器的DC偏移问题。由于LC驱动机制与显示器相同，所以在LCRF天线中观察到相同的现象。这种现象的影响在天线性能中以RF纹波观测，这使接收器的载波噪声(C/N)比降低。因为天线结构阻挡了LC响应的光学测量路径，LC显示器中使用的DC偏移校正方法不能应用于LCRF天线的当前状态。
技术实现思路
描述了一种用于天线孔径中DC偏移校正的方法和设备。在一个实施例中，天线包括：天线元件阵列，具有液晶(LC)；驱动电路，联接到该阵列并具有多个驱动器，该多个驱动器中的每个驱动器联接到阵列的天线元件并可操作以将驱动电压施加到天线元件；以及电压校正逻辑，联接到驱动电路以调整驱动电压，以补偿在驱动极性的第一间隔期间施加到每个天线元件的LC的第一电压的第一幅值和在与第一间隔的驱动极性相反的驱动极性的第二间隔期间施加到所述每个天线元件的LC的第二电压的第二幅值之间的偏移。附图说明从下面给出的详细描述和本专利技术的各个实施例的附图将更全面地理解本专利技术，然而，这些不应被视为将本专利技术限制于特定实施例，而是仅用于说明和理解。图1是电压调整设备的一个实施例的框图。图2示出了没有射频(RF)纹波的传输参数S21随时间的变化。图3示出了具有RF纹波的传输参数S21随时间的变化。图4示出了LC天线孔径中的RF单位胞元的驱动电压。图5示出了使用伽马电压的数据(源级)驱动器输出控制。图6是RF纹波校正过程的实施例的流程图。图7A和图7D示出了使用RF纹波校正过程的一个实施例的电压调整的示例。图8是RF纹波校正过程的另一实施例的流程图。图9示出了传输对电压曲线的示例。图10是确定DC偏移校正值的过程的一个实施例的流程图。图11示出了针对位于波导区域外部的单个测试结构布线的一个实施例。图12示出了测试结构的一个实施例。图13示出了针对光学透明测试结构的栅极和源极线布线的一个示例。图14和图15分别示出了形成天线孔径的贴片和虹膜的贴片玻璃(基底)和虹膜玻璃(基底)结构的示例。图16和图17分别示出了贴片玻璃基底和虹膜玻璃基底上的布线的示例。图18示出了圆柱形馈电全息径向孔径天线的一个实施例的示意图。图19示出了包括接地平面和可重构谐振器层的一行天线元件的透视图。图20示出了可调谐谐振器/狭槽(slot)的一个实施例。图21示出了物理天线孔径的一个实施例的横截面视图。图22A至图22D示出了用于建立开槽阵列的不同层的一个实施例。图23示出了圆柱形馈电天线结构的一个实施例的侧视图。图24示出了具有出射波的天线系统的另一实施例。图25示出了矩阵驱动电路相对于天线元件的布置的一个实施例。图26示出了TFT封装的一个实施例。图27是同时具有发射路径和接收路径的通信系统的一个实施例的框图。具体实施方式在下面的描述中，阐述了许多细节以提供对本专利技术更透彻的解释。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本专利技术。在其它情况下，以框图形式而非详细地示出公知的结构和装置，以避免模糊本专利技术。电压校正概述公开了一种用于控制天线驱动方案的方法和设备。在一个实施例中，天线包括平板天线，例如但不限于下面描述的天线实施例。注意的是，本文描述的技术不限于这种天线。在一个实施例中，驱动方案涉及选择用于控制天线中的天线元件的电压值。在一个实施例中，天线元件是RF辐射天线元件；然而，本文公开的技术不限于这种天线元件。在一个实施例中，RF辐射天线元件是基于超材料液晶的天线元件。在一个实施例中，超材料天线元件是表面散射超材料天线元件，例如但不限于下面更详细公开的那些。在一个实施例中，基于对天线进行的观察结果来修改天线的驱动方案。观察结果可通过测试装备、测试结构和传感器获得。在一个实施例中，观察结果包括关于射频(RF)纹波、闪烁和/或环境变化(例如，温度变化、压力变化等)的观察结果。根据观察结果，对驱动方案进行了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天线，包括：/n天线元件阵列，具有液晶(LC)；/n驱动电路，联接到所述阵列并具有多个驱动器，所述多个驱动器中的每个驱动器联接到所述阵列的天线元件，并且可操作以将驱动电压施加到所述天线元件；以及/n电压校正逻辑，联接到所述驱动电路以调整驱动电压，以补偿在驱动极性的第一间隔期间施加到每个天线元件的所述LC的第一电压的第一幅值和在与所述第一间隔的驱动极性相反的驱动极性的第二间隔期间施加到所述每个天线元件的LC的第二电压的第二幅值之间的偏移。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170920 US 62/561,110;20170928 US 62/564,877;20181.一种天线，包括：
天线元件阵列，具有液晶(LC)；
驱动电路，联接到所述阵列并具有多个驱动器，所述多个驱动器中的每个驱动器联接到所述阵列的天线元件，并且可操作以将驱动电压施加到所述天线元件；以及
电压校正逻辑，联接到所述驱动电路以调整驱动电压，以补偿在驱动极性的第一间隔期间施加到每个天线元件的所述LC的第一电压的第一幅值和在与所述第一间隔的驱动极性相反的驱动极性的第二间隔期间施加到所述每个天线元件的LC的第二电压的第二幅值之间的偏移。


2.根据权利要求1所述的天线，其中所述电压校正逻辑可操作以调整所述电压，以使所述第一幅值和所述第二幅值之间的所述偏移基本上接近于零。


3.根据权利要求1所述的天线，其中公共电压被施加到所述阵列中的天线元件，并且进一步地，其中所述电压校正逻辑可操作以调整所述公共电压以补偿所述偏移。


4.根据权利要求1所述的天线，其中所述第一间隔和所述第二间隔是正帧和负帧。


5.根据权利要求4所述的天线，其中所述电压校正逻辑可操作以基于正帧和负帧之间的光传输差异来确定校正电压。


6.根据权利要求5所述的天线，进一步包括一个或多个光学透明结构，所述光学透明结构包括测试结构和观察窗口，所述测试结构具有与所述阵列中的天线元件基本相当的光学特性，所述观察窗口用以获得所述测试结构中的所述LC的光学响应，以用于确定校正值。


7.根据权利要求6所述的天线，其中公共电压被施加到所述阵列中的天线元件，并且进一步地，其中所述电压校正电路可操作以基于消除值来调整针对至少一个天线元件的所述公共电压，所述消除值产生以光学消除所述一个或多个光学透明结构中的RF元件波形。


8.根据权利要求6所述的天线，其中所述测试结构位于与波导相关联的波导区域的外部，所述波导将RF能量传送到所述阵列中的所述天线元件。


9.根据权利要求6所述的天线，其中所述测试结构位于所述阵列内。


10.根据权利要求1所述的天线，其进一步包括控制器，所述控制器联接到所述驱动电路，以周期性地使施加在所述天线元件的所述LC上的差分电压的极性反转。


11.一种方法，包括：
(a)驱动天线中的元件；
(b)观察正帧和负帧之间的光传输差异；
(c)调整所述元件上的公共电压以消除闪烁；
(d)通过使用经调整的公共电压来调整旧的正帧电压和负帧电压来建立新的正帧电压和负帧电压；
(e)将所述新的正帧电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：林·史蒂夫，卡格达斯·瓦雷尔，
申请(专利权)人：集美塔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US