移相器和液晶天线制造技术

本发明专利技术提供一种移相器，包括：第一基板、第二基板、介电层、传输线、地电极和至少一个辅助电极，第一基板和第二基板相对设置，介电层设置在第一基板和第二基板之间，传输线设置在第二基板与介电层之间，辅助电极设置在第一基板与介电层之间，地电极设置在第二基板背离介电层的一侧；介电层的介电常数随辅助电极与传输线之间的电压变化而变化；辅助电极在第一基板上的正投影与传输线在第一基板上的正投影存在交叠，且传输线在第一基板上的正投影的一部分超出辅助电极在第一基板上的正投影。相应地，本发明专利技术还提供一种液晶天线。本发明专利技术能够提高工艺兼容性，且有利于在不增加微波信号损耗的情况下提高响应速度。

Phase shifter and liquid crystal antenna

【技术实现步骤摘要】
移相器和液晶天线
本专利技术涉及通信
，具体涉及一种移相器和液晶天线。
技术介绍
液晶天线具有低剖面、成本低、纯电控扫描的优势，目前的液晶天线中的移相部分采用倒置微带线结构，其对于液晶层厚度有一定要求，通常不小于100um；这样将导致工艺兼容性较差且系统响应较慢，而如果直接减小液晶层的厚度，则会导致微波信号在金属上的损耗大大增加。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种移相器和液晶天线。为了实现上述目的，本专利技术提供一种移相器，包括：第一基板、第二基板、介电层、传输线、地电极和至少一个辅助电极，所述第一基板和所述第二基板相对设置，所述介电层设置在所述第一基板和所述第二基板之间，所述传输线设置在所述第二基板与所述介电层之间，所述辅助电极设置在所述第一基板与所述介电层之间，所述地电极设置在所述第二基板背离所述介电层的一侧；所述介电层的介电常数随所述辅助电极与所述传输线之间的电压变化而变化；所述辅助电极在所述第一基板上的正投影与所述传输线在所述第一基板上的正投影存在交叠，且所述传输线在所述第一基板上的正投影的一部分超出所述辅助电极在所述第一基板上的正投影。可选地，所述辅助电极的数量为多个，多个所述辅助电极沿所述传输线的方向依次间隔排列；所述传输线包括：多个第一传输部和多个第二传输部，所述第一传输部和所述第二传输部沿所述传输线的延伸方向一一交替设置；所述第一传输部与所述辅助电极一一对应，所述第一传输部在所述第一基板上的正投影不超出该第一传输部对应的辅助电极在所述第一基板上的正投影；不同的第一传输部的面积相同。可选地，所述第二基板的厚度在100μm～10mm之间。可选地，所述介电层为液晶层。可选地，所述移相器还包括第一偏置电极，该第一偏置电极与每个辅助电极电连接，所述移相器还包括第二偏置电极，所述第二偏置电极与所述传输线电连接；所述第一偏置电极设置在所述第一基板与所述辅助电极之间，所述第二偏置电极设置在所述第二基板与所述传输线之间。可选地，所述第一偏置电极和第二偏置电极的材料均包括氧化铟锡。可选地，所述第一偏置电极和第二偏置电极的厚度均在100nm～10μm之间。可选地，所述辅助电极接地。可选地，所述移相器还包括与所述辅助电极一一对应相连的参考电极；所述参考电极与所述地电极之间绝缘间隔，且所述参考电极在所述第二基板上的正投影与所述地电极在所述第二基板上的正投影至少部分重叠；所述辅助电极通过高阻线与所述参考电极相连，所述参考电极、所述高阻线与所述辅助电极同层设置。可选地，所述辅助电极通过连接件与所述地电极相连，所述连接件贯穿所述介电层和所述第一基板，并与所述传输线绝缘间隔。相应地，本专利技术还提供一种液晶天线，包括本专利技术提供的上述移相器。可选地，所述地电极上设置有对应于所述传输线的通孔，所述地电极背离所述第一基板的一侧设置有第三基板，所述第三基板背离所述第一基板的一侧设置有对应于所述通孔的贴片电极。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为现有技术中的一种液晶天线的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种移相器的结构示意图；图3为图2的移相器的等效电路图；图4为本专利技术实施例提供的另一种移相器的结构示意图；图5a为图4中的移相器的等效模型示意图；图5b为图4中的移相器的等效电路图；图5c为图4中的移相器的等效合成传输线的示意图；图6a为辅助电极采用第一种接地方式时的俯视图；图6b为沿图6a中AA线的剖视图；图6c为辅助电极采用第一种接地方式时的等效电路图；图7a为辅助电极采用第二种接地方式时的俯视图；图7b为沿图7a中BB线的剖视图；图7c为辅助电极采用第二种接地方式时的等效电路图；图8为本专利技术实施例提供的一种液晶天线的示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。图1为现有技术中的一种液晶天线的结构示意图，如图1所示，移相器包括第一基板1、第二基板2、设置在第一基板1与第二基板2之间的液晶层3、设置在第二基板2与液晶层3之间的地电极4以及设置在第一基板1与液晶层3之间的馈线5、设置在第二基板2背离液晶层3的一侧的贴片电极6。地电极4上设置有通孔V。微波信号在液晶层3中传输时，通过调节地电极4与馈线5之间的电压，使得液晶分子发生偏转，从而使液晶层3的介电常数随之发生变化，进而调节微波信号的相位。贴片电极6通过通孔V接收到相位发生变化的微波信号，并将微波信号发射出去。在图1的结构中，液晶层3的厚度不宜过小，否则将导致微波信号在馈线5、地电极4等金属上的损耗较大。通常，液晶层3的厚度不小于100μm，而目前产线中的工艺均适用于制作液晶层较小的产品，因此，图1的结构与目前工艺的兼容性较差。并且，液晶层3的厚度较大时，导致液晶分子的整体偏转速度较慢，从而降低系统的响应时间。图2为本专利技术实施例提供的一种移相器的结构示意图，如图2所示，移相器包括：第一基板11、第二基板12、介电层13、传输线14、地电极15和至少一个辅助电极16。第一基板11和第二基板12相对设置，介电层13设置在第一基板11和第二基板12之间，传输线14设置在第二基板12与介电层13之间，辅助电极16设置在第一基板11与介电层13之间，地电极15设置在第二基板12背离介电层13的一侧。介电层13的介电常数随辅助电极16与传输线14之间的电压变化而变化。辅助电极16在第一基板11上的正投影与传输线14在第一基板11上的正投影存在交叠，且传输线14在第一基板11上的正投影的一部分超出辅助电极16在第一基板11上的正投影。即，辅助电极16与传输线14在第一基板11的厚度方向上存在交叠，交叠区域构成了可变电容；而传输线14超出辅助电极16的部分等效为电感。在利用移相器调节微波信号的相位时，将可变电容接地，此时，传输线14与可变电容并联，图2的移相器的等效电路如图3所示。其中，图3中的Lt表示图2的传输线14超出辅助电极16的部分的等效电感；Ct表示传输线14与地电极15之间的等效电容；Cvar(V)为传输线14与辅助电极16之间的等效电容。微波信号在图2中的移相器中传输时，相速度Vphase根据以下公式(1)计算：其中，Ll为传输线14在单位长度内的等效电感；Cl为单位长度的传输线14与地电极15之间的等效电容；Cvar为可变电容的电容值；Lsect为传输线14对应于每个辅助电极16的物理长度和超出每个辅助电极16的物理长度之和。当可变电容发生变化时，根据以下公式(2)可以得到微波信号的相位变化量其中，V1和V2分别为可变电容变化前后的相速度，Ltot为移相器的等效合成传输线的长度；f为移相器的中心频率。和现有技术相比，在图1所示的现有技术中，液晶层3作为传输微波的介质，其介电常数的变化会使其中传输的微波波长发生变化，从而导致微波相位发生变化；而在本申请中，通过以上描述和公式(1)(2)可以看出，第二基板12作为传输微波信号的介质，介电层13作为传输线14所并联的并联电容的介质；当微波信号在第二基板12中传输时，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移相器，其特征在于，包括：第一基板、第二基板、介电层、传输线、地电极和至少一个辅助电极，所述第一基板和所述第二基板相对设置，所述介电层设置在所述第一基板与所述第二基板之间，所述传输线设置在所述第二基板与所述介电层之间，所述辅助电极设置在所述第一基板与所述介电层之间，所述地电极设置在所述第二基板背离所述介电层的一侧；所述介电层的介电常数随所述辅助电极与所述传输线之间的电压变化而变化；所述辅助电极在所述第一基板上的正投影与所述传输线在所述第一基板上的正投影存在交叠，且所述传输线在所述第一基板上的正投影的一部分超出所述辅助电极在所述第一基板上的正投影。

【技术特征摘要】
1.一种移相器，其特征在于，包括：第一基板、第二基板、介电层、传输线、地电极和至少一个辅助电极，所述第一基板和所述第二基板相对设置，所述介电层设置在所述第一基板与所述第二基板之间，所述传输线设置在所述第二基板与所述介电层之间，所述辅助电极设置在所述第一基板与所述介电层之间，所述地电极设置在所述第二基板背离所述介电层的一侧；所述介电层的介电常数随所述辅助电极与所述传输线之间的电压变化而变化；所述辅助电极在所述第一基板上的正投影与所述传输线在所述第一基板上的正投影存在交叠，且所述传输线在所述第一基板上的正投影的一部分超出所述辅助电极在所述第一基板上的正投影。2.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述辅助电极的数量为多个，多个所述辅助电极沿所述传输线的方向依次间隔排列；所述传输线包括：多个第一传输部和多个第二传输部，所述第一传输部和所述第二传输部沿所述传输线的延伸方向一一交替设置；所述第一传输部与所述辅助电极一一对应，所述第一传输部在所述第一基板上的正投影不超出该第一传输部对应的辅助电极在所述第一基板上的正投影；不同的第一传输部的面积相同。3.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述第二基板的厚度在100μm～10mm之间。4.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述介电层为液晶层。5.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述移相器还包括第一偏置电极，该第一偏置电极与每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：方家，于海，
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