移相器及其制作方法、工作方法技术

本发明专利技术提供了一种移相器及其制作方法、工作方法，属于移相器技术领域。其中，移相器，包括层叠设置的第一子移相器和第二子移相器，所述第一子移相器和所述第二子移相器复用同一微带线，且所述微带线位于所述第一子移相器和所述第二子移相器之间。通过本发明专利技术的技术方案，既能够降低移相器的响应时间又增加了移相器的移相度。

【技术实现步骤摘要】
移相器及其制作方法、工作方法
本专利技术涉及移相器
，特别是指一种移相器及其制作方法、工作方法。
技术介绍
移相器是一种能够对波的相位进行调整的装置，在雷达、导弹姿态控制、加速器、通信、仪器仪表甚至音乐领域都有着广泛的应用。目前市场上绝大多数的移相器为铁氧体移相器和PIN二极管移相器。但是，铁氧体移相器具有体积庞大、响应速度慢的缺点，不适合用于高速波束扫描；二极管移相器的缺点是功耗大(需要专门的散热系统)、功率容量小且插入损耗大，也不利于用作轻便低功耗的相控阵系统。最近科研人员发现利用液晶分子介电常数的各向异性，可以将其应用于高频微波器件中作为移相器以使微波产生相移。当微波在介质中传播时，介电常数的改变会使得微波相位产生变化。将介电常数随电压而改变的材料如液晶材料以及铁电材料，填充到第一电极与地之间，当在第一电极与地之间加上不同的电压时，会产生不同的介电常数，从而达到移相的目的。但是对于液晶移相器，损耗一直是其在移相器方面应用的障碍，并且虽然液晶移相器具有移相度高的特点，但是其响应时间一直受限；铁电移相器的体积小，工艺简单，成本低廉，但移相度不高的问题限制了其发展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种移相器及其制作方法、工作方法，既能够降低移相器的响应时间又增加了移相器的移相度。为解决上述技术问题，本专利技术的实施例提供技术方案如下：一方面，提供一种移相器，包括层叠设置的第一子移相器和第二子移相器，所述第一子移相器和所述第二子移相器复用同一微带线，且所述微带线位于所述第一子移相器和所述第二子移相器之间。进一步地，所述第一子移相器为液晶移相器，所述第二子移相器为铁电移相器。进一步地，所述移相器具体包括：相对设置的第一基板和第二基板；位于所述第一基板上的第一电极；位于所述第一电极上的铁电材料层；位于所述铁电材料层上的第二电极；位于所述第二电极上的第一取向层；位于所述第二基板上的第三电极；位于所述第三电极上的第二取向层；位于所述第一取向层和所述第二取向层之间的液晶层；其中，所述第二电极为所述第一子移相器和所述第二子移相器的微带线，所述第一电极为所述第二子移相器的地线，所述第三电极为所述第一子移相器的地线。进一步地，所述铁电材料层采用钛酸锶钡或磷酸二氢钾。进一步地，所述第一电极、第二电极和所述第三电极采用金属或导电氧化物制成。进一步地，所述第一取向层和所述第二取向层采用聚酰亚胺、环氧树脂或含氟聚合物中的任意一种或两种制成。进一步地，所述液晶层采用向列型液晶分子。本专利技术实施例还提供了一种移相器的制作方法，用于制作如上所述的移相器，所述制作方法包括：制作层叠设置的第一子移相器和第二子移相器，所述第一子移相器和所述第二子移相器复用同一微带线，且所述微带线位于所述第一子移相器和所述第二子移相器之间。进一步地，所述制作方法具体包括：提供一第一基板；在所述第一基板上制备第一电极；在所述第一电极上制备铁电材料层；在所述铁电材料层上制备第二电极；在形成有所述第二电极的第一基板上制备第一取向层；提供一第二基板；在所述第二基板上制备第三电极；在形成有所述第三电极的第二基板上制备第二取向层；将所述第一基板和所述第二基板进行对盒，并在所述第一取向层和所述第二取向层之间制备液晶层。本专利技术实施例还提供了一种移相器的工作方法，应用于如上所述的移相器，所述工作方法包括：同时向所述第一子移相器和所述第二子移相器的微带线和地线分别施加电信号，使所述第一子移相器和所述第二子移相器的介电常数均发生变化。本专利技术的实施例具有以下有益效果：上述方案中，移相器由层叠设置的第一子移相器和第二子移相器组成，第一子移相器和第二子移相器复用同一微带线，且微带线位于第一子移相器和第二子移相器之间，这样同时向第一子移相器和第二子移相器的微带线和地线分别施加电信号，能够使第一子移相器和第二子移相器的介电常数均发生变化，两个子移相器都可以进行移相，叠加后使得移相度增加；并且由于相比单层的移相器而言，子移相器的盒厚比较小，因此还能够降低移相的响应时间。附图说明图1-图2为本专利技术实施例移相器的结构示意图。附图标记1第二基板21第三电极22第一电极31第二取向层32第一取向层4液晶层5第二电极6铁电材料层7第一基板具体实施方式为使本专利技术的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术的实施例提供一种移相器及其制作方法、工作方法，既能够降低移相器的响应时间又增加了移相器的移相度。本专利技术的实施例提供一种移相器，包括层叠设置的第一子移相器和第二子移相器，所述第一子移相器和所述第二子移相器复用同一微带线，且所述微带线位于所述第一子移相器和所述第二子移相器之间。本实施例中，移相器由层叠设置的第一子移相器和第二子移相器组成，第一子移相器和第二子移相器复用同一微带线，且微带线位于第一子移相器和第二子移相器之间，这样同时向第一子移相器和第二子移相器的微带线和地线分别施加电信号，能够使第一子移相器和第二子移相器的介电常数均发生变化，两个子移相器都可以进行移相，叠加后使得移相度增加；并且由于相比单层的移相器而言，子移相器的盒厚比较小，因此还能够降低移相的响应时间。进一步地，所述第一子移相器为液晶移相器，所述第二子移相器为铁电移相器。由于液晶和铁电材料的介电常数会随电压的改变而改变，因此可以将液晶移相器和铁电移相器叠加，在向液晶移相器和铁电移相器的微带线和地线分别施加电信号时，能够使得液晶移相器和铁电移相器的介电常数均发生变化，液晶移相器和铁电移相器都可以进行移相，叠加后使得移相度增加；并且液晶移相器的响应时间与和盒厚成正比，由于相比单层的移相器而言，液晶移相器的盒厚比较小，因此，能够降低液晶移相器的响应时间。并且单层的移相器中，微带线制作在玻璃基板上，会有一部分微波因为在玻璃中传输而产生损耗，本实施例中，采用双层的移相器，微带线位于所述第一子移相器和所述第二子移相器之间，可以减少微波在玻璃基板中无谓的损耗，降低插入损耗。经过模拟验证，与相同盒厚的单层移相器相比，本实施例的移相器移相度可以增加30％，插入损耗可以减少20％～50％。一具体实施例中，如图1和图2所示，所述移相器具体包括：相对设置的第一基板7和第二基板1；位于所述第一基板7上的第一电极22；位于所述第一电极22上的铁电材料层6；位于所述铁电材料层6上的第二电极5；位于所述第二电极5上的第一取向层32；位于所述第二基板1上的第三电极21；位于所述第三电极21上的第二取向层31；位于所述第一取向层32和所述第二取向层31之间的液晶层4；其中，所述第二电极5为所述第一子移相器和所述第二子移相器的微带线，所述第一电极22为所述第二子移相器的地线，所述第三电极21为所述第一子移相器的地线。优选地，所述铁电材料层6采用钛酸锶钡或磷酸二氢钾。其中，第一基板7和第二基板1可以采用厚度为100微米至1000微米的玻璃基板，也可以采用蓝宝石衬底，还可以采用厚度为10微米至500微米的PET(聚对苯二甲酸乙二酯)基板、TAC(三聚氰酸三烯丙酯)基板和PI(聚酰亚胺)透明柔性衬底，优选地，第一基板7和第二基板1采用介电损耗极低的高纯度石英玻璃，相比于采用普通玻璃基板，第一基板7和第二基板1采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移相器，其特征在于，包括层叠设置的第一子移相器和第二子移相器，所述第一子移相器和所述第二子移相器复用同一微带线，且所述微带线位于所述第一子移相器和所述第二子移相器之间。

【技术特征摘要】
1.一种移相器，其特征在于，包括层叠设置的第一子移相器和第二子移相器，所述第一子移相器和所述第二子移相器复用同一微带线，且所述微带线位于所述第一子移相器和所述第二子移相器之间。2.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述第一子移相器为液晶移相器，所述第二子移相器为铁电移相器。3.根据权利要求2所述的移相器，其特征在于，所述移相器具体包括：相对设置的第一基板和第二基板；位于所述第一基板上的第一电极；位于所述第一电极上的铁电材料层；位于所述铁电材料层上的第二电极；位于所述第二电极上的第一取向层；位于所述第二基板上的第三电极；位于所述第三电极上的第二取向层；位于所述第一取向层和所述第二取向层之间的液晶层；其中，所述第二电极为所述第一子移相器和所述第二子移相器的微带线，所述第一电极为所述第二子移相器的地线，所述第三电极为所述第一子移相器的地线。4.根据权利要求3所述的移相器，其特征在于，所述铁电材料层采用钛酸锶钡或磷酸二氢钾。5.根据权利要求3所述的移相器，其特征在于，所述第一电极、第二电极和所述第三电极采用金属或导电氧化物制成。6.根据权利要求3所述的移相器，其特征在于，所述第一取向层和所述第二取向层采用聚酰亚胺、环氧树脂或...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明星，张鹏举，苗浩，孙海雁，李锐，朱红，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11