基于可变介电常数的装置制造方法及图纸

具有可变电气特性的电气装置。所述装置的可变电气特性或操作是以施加至与该装置相关联的可变介电常数区段的电势为基础的。所述电子装置或部件可以包括弯头、功率分配器、滤波器、端口、相移器、频移器、衰减器、耦合器、电容器、电感器、双工器、各种波束形成网络的混合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于可变介电常数的装置相关申请本申请要求享有2016年9月1日提交的美国临时申请No.62/382,506和2017年1月31日提交的美国专利申请No.15/421,388的优先权的权益，通过引用将其公开内容全文并入本文。
本专利技术的总的领域涉及具有可变的电气特性的独特电磁部件。所述部件能够用于辐射电磁装置和非辐射电磁装置。本专利技术的实施例还涉及具有在LCD上构建的元件的电气装置，从而使得LCD的操作改变所述电气装置的特性。
技术介绍
在本领域有各种已知的用于接收、发射以及操纵电信号和电磁辐射的电气装置/部件。馈电或传输线或网络在辐射天线和收发器之间传送信号。然而，馈电网络可以包括不同类型的传输线、弯头、功率分配器、滤波器、端口、相移器、频移器、衰减器、耦合器、电容器、电感器、双工器、各种波束形成网络的混合，并且还可以包括辐射元件。类似的布置可以存在于不进行无线传输的传输线当中，例如，对电视节目的同轴传输。这些元件可以是静态的或者可变的。例如，电容器可以具有给定的(即静态的)电容，或者其可以是可变的，例如，通过以机械方式改变电容器板之间的距离。其他装置(例如，传输线)是静态的，因为它们的电气特性(例如，电阻或阻抗)不发生变化。尽管本文公开的装置是一般性的，并且可以适用于很多应用，但是能够从本主题的装置中极大受益的一种具体应用是以多个频率工作的移动装置中的信号传输。在这样的装置当中，采用精巧的开关和滤波器的网络将几个收发器之一耦接至天线。这样的网络提高了装置的成本，并且引起了使信号衰减的损耗，因而需要提高发射器的功率，从而消耗了更多的电池功率。有几种类型的微带天线(又称为印刷天线)，其中最常见的是微带贴片天线或者简单的贴片天线。贴片天线是通过在接合至绝缘衬底的金属迹线当中蚀刻出天线元件图案而制作出的窄带宽束天线。一些贴片天线避免衬底并使用电介质间隔体使金属贴片悬置在地平面之上的空气中；所得到的结构鲁棒性较差，但是能够提供更好的带宽。由于此类天线具有非常低的剖面，具有机械强固性，而且可以是适形的，因而它们往往被安装到飞机和航天器的外部，或者被结合到移动无线电通信装置当中。贴片天线的固有优点在于具有偏振分集的能力。利用多个馈电点或者就不对称贴片结构而言利用单个馈电点，贴片天线能够被容易地设计为具有垂直偏振、水平偏振、右旋圆偏振(RHCP)或者左旋圆偏振(LHCP)。这一独有特性允许将贴片天线用到很多种类型的可以具有变化的要求的通信链路当中。图1示出了现有技术的微带天线的示例。如图1所示，在绝缘衬底130之上提供四个导电贴片105-120。在电介质130之下提供基础“公共”接地导体，但是在图1中未示出。导电线105'-120'提供与主线140的电连接，主线140连接至中央馈电线145。液晶显示器(通常简称为LCD)是一种由处于光源或反射器前面的按照阵列排列的任何数量的彩色或单色像素构成的薄的平显示装置。LCD的每一像素由在两个透明电极之间对齐的一层垂直分子以及两个偏振滤波器(它们的偏振轴相互垂直)构成。液晶材料受到处理，从而使液晶分子在特定方向上对齐。这种处理通常包括受到利用布进行的单向摩擦的薄聚合物层(液晶对准的方向是由摩擦方向定义的)。在施加电场之前，液晶分子的取向是由表面处的所述对齐决定的。在扭转向列型装置(最常见的液晶装置)当中，两个电极处的表面对齐方向是垂直的，因而分子使其自身按照螺旋结构排列，或者发生扭转。由于液晶材料是双折射的，因而在光通过液晶层时，穿过一个偏振滤波器的光因液晶螺旋而发生旋转，从而允许穿过第二偏振滤波器。光的一半被第一偏振滤波器吸收，但是否则的话整个组件将是透明的。在电极两端施加电压时，扭矩起着使液晶分子平行于电场对齐的作用，从而使所述螺旋结构发生扭曲(其受到弹力的抵抗，因为分子在所述表面处受到约束)。这样减少了入射光的偏振的旋转，因而装置显得更暗。如果所施加的电压足够大，那么液晶分子完全无扭转，并且在入射光通过液晶层时，入射光的偏振根本不发生旋转。那么，所述光的偏振将垂直于第二滤波器，因而被完全阻挡，像素将呈现黑色。通过控制跨越每一像素中的液晶层施加的电压，能够允许光以变化的量通过，从而相应地照射像素。图2示出了现有技术的LCD的截面图。如图2所示，LCD200包括可以是玻璃的背面面板205、一般同样由玻璃构成的正面面板210、置于两个面板之间的液晶215、可以是铟/钛/氧化物(ITO)、铝等的背面电极220以及耦接至电势230并且一般由ITO构成的正面电极225。电势230可以单独施加至每一电极225。随着电势被施加至电极225，其下的液晶改变其取向，由此改变被供电电极与背面电极的对应于所述正面电极的区域的区段之间的局部介电常数。
技术实现思路
包含下述对本专利技术的总结是为了提供对本专利技术的一些方面和特征的基本理解。这一总结并不是对本专利技术的广泛概括，因而其并非意在标示本专利技术的关键或必需要素或者划定本专利技术的范围。其唯一目的在于以简化方式介绍本专利技术的一些概念，以作为下文提供的更加详细的描述的前序。根据本专利技术的方面，提供了电子装置或部件，其具有以施加至与该装置相关联的可变介电常数区段的电势为基础的可变电气特性。根据本专利技术的方面，所述电子装置或部件可以包括弯头、功率分配器、滤波器、端口、相移器、频移器、衰减器、耦合器、电容器、电感器、双工器、各种波束形成网络的混合，并且还可以包括辐射元件。根据本专利技术的方面，所述电子装置或部件具有可变电容、导纳和/或阻抗。根据本专利技术的方面，所述可变电气特性引起所述装置/部件的可变操作，例如，可变相移、可变功率分配、可变滤波器操作、可变频率、可变匹配、可变耦合功率、可变幅度、可变衰减等。本专利技术的方面提供了通过软件定义的电气部件，因为其电气特性是可以使用软件程序变化和修改的。附图说明包含到本说明书中并且构成了其部分的附图对本专利技术的实施例进行举例说明，所述附图与文字描述一起起着解释和例示本专利技术的原理的作用。附图意在按照示意性方式例示示例性实施例的主要特征。附图并非意在描绘实际实施例的每一特征，也并非意在描绘所示元件的相对尺寸，因而并不是按比例绘制的。图1示出了现有技术的微带天线的示例。图2示出了现有技术的LCD的截面图。图3示出了根据本专利技术的实施例的功率分配器，图3A示出了图3的部分的截面图。图4示出了根据一个实施例的可变滤波器的构造。图5示出了根据本专利技术的实施例的混合分配器。图6示出了根据本专利技术的实施例的三端口可变耦合器。图7示出了根据本专利技术的实施例的四端口混合分配器。图8示出了根据本专利技术的实施例的相移器。图9示出了根据本专利技术的实施例的衰减器元件。图10示出了根据本专利技术的实施例的非共振电容性负载元件。图11A示出了现有技术的多固定滤波器布置，而图11B则示出了代替图11A的布置的根据本专利技术的实施例的单个可变滤波器。具体实施方式本专利技术的各种实施例总体上涉及在可变电介质结构之上提供的电子装置或部件的结构，从而提供对所述部件的操作特性的可变控制。在各种实施例的描述语境下，LCD形成了所述可变电介质结构，以便简化说明；然而可以采用其他可变电介质元件。例如，尽管LCD可以用于本专利技术的电子装置或部件，但是所述LCD未必包括照明源，除非其还用于投射图像。本文描述的各种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有可变特性的电气元件，包括：具有电绝缘特性的电介质面板；背面面板；导电公共板；设置在所述电介质面板上方的导电线；设置在所述导电线下方的限定区域处的可变电介质区带，所述可变电介质区带包括可变介电常数材料(VDC)，所述可变介电常数材料(VDC)夹在所述背面面板与所述电介质面板之间并且具有耦接至电压源的电极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.01 US 62/382,506;2017.01.31 US 15/421,3881.一种具有可变特性的电气元件，包括：具有电绝缘特性的电介质面板；背面面板；导电公共板；设置在所述电介质面板上方的导电线；设置在所述导电线下方的限定区域处的可变电介质区带，所述可变电介质区带包括可变介电常数材料(VDC)，所述可变介电常数材料(VDC)夹在所述背面面板与所述电介质面板之间并且具有耦接至电压源的电极。2.根据权利要求1所述的电气元件，其中，所述电气元件包括可变功率分配器，其中，所述导电线包括输入线，并且其中，所述功率分配器包括两条输出线，所述输出线均耦接至输入。3.根据权利要求2所述的可变功率分配器，还包括设置在所述两条输出线之一下方的第二可变电介质区带以及设置在所述两条输出线中的另一条下方的第三可变电介质区带。4.根据权利要求1所述的电气元件，其中，所述电气元件包括可变滤波器，其中，所述导电线包括所述可变滤波器的输入线，并且其中，所述可变滤波器包括设置在所述电介质面板的顶部上的至少一条输出线，所述输出线不具有与所述输入线的欧姆接触，并且还包括设置在所述输入线和所述输出线之间的区域内的第二可变电介质区带。5.根据权利要求4所述的可变滤波器，还包括设置在所述输出线下方的第三可变电介质区带。6.根据权利要求1所述的电气元件，其中，所述电气元件包括可变滤波器，其中，所述导电线包括所述可变滤波器的输入线，并且其中，所述可变滤波器包括设置在所述电介质面板的顶部上的多条输出线，所述多条输出线中的每者不具有与所述输入线或者所述多条输出线中的另一条输出线的欧姆接触，并且还包括多个可变电介质区带，所述多个可变电介质区带均设置在所述多条输出线中的两条输出线之间的区域内。7.根据权利要求6所述的可变滤波器，还包括第二多个可变电介质区带，所述第二多个可变电介质区带均设置在所述多条输出线之一的下方。8.根据权利要求1所述的电气元件，其中，所述电气元件包括可变衰减器，并且还包括与所述导电线欧姆接触的衰减贴片，并且其中，所述限定区域位于所述衰减贴片下方。9.根据权利要求1所述的电气元件，其中，所述电气元件包括可变负载，并且还包括与所述导电线欧姆接触的电容器板，并且其中，所述限定区域位于所述电容器板下方。10.一种分配器，包括：具有电绝缘特性的电介质面板；背面面板；导电公共板；主线，所述主线设置在所述电介质面板上方并且具有第一输入端口和第一输出端口；耦合线，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·D·哈兹扎，
申请(专利权)人：韦弗有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US