微波幅相控制器及微波幅度和/或相位的控制方法技术

本公开提供了一种微波幅相控制器及微波幅度和/或相位的控制方法，以在简化结构、降低成本、提高工作效率的前提下，实现对微波幅度和相位的同时控制。其中所述微波幅相控制器包括：相对设置的第一基板和第二基板；依次设置于第一基板朝向第二基板一面上的导电层和第一配向膜，导电层配置为接收第一电压信号；依次设置于第二基板朝向第一基板一面上的谐振结构层和第二配向膜，谐振结构层配置为接收第二电压信号，且配置为传输微波信号；设置于第一基板和第二基板之间的液晶层。上述微波幅相控制器应用于对微波的幅度和/或相位的调控中。

【技术实现步骤摘要】
微波幅相控制器及微波幅度和/或相位的控制方法
本公开涉及液晶器件
，尤其涉及一种微波幅相控制器及微波幅度和/或相位的控制方法。
技术介绍
微波可重构器件对于组建智能无线通信网络，促进5G通信技术发展具有重要作用。然而，现有的微波可重构器件，如果只使用单一调控机构在固定的频率位置上，要么只能针对输出微波信号的幅度进行控制，要么只能针对输出微波信号的相位进行控制，这种情况极大限制了微波可重构器件的应用场景。虽然使用多个调控机构可以实现同时对输出微波信号的幅度和相位进行控制，但结构复杂，造价昂贵；而且多个调控机构会消耗更多微波能量，降低了微波可重构器件的工作效率。
技术实现思路
针对上述现有技术中所存在的问题，本公开的实施例提供一种微波幅相控制器及微波幅度和/或相位的控制方法，以在简化结构、降低成本、提高工作效率的前提下，实现对微波幅度和相位的同时控制。为达到上述目的，本公开的实施例采用如下技术方案：第一方面，本公开的实施例提供了一种微波幅相控制器，所述微波幅相控制器包括：相对设置的第一基板和第二基板；依次设置于所述第一基板朝向所述第二基板一面上的导电层和第一配向膜，所述导电层配置为接收第一电压信号；依次设置于所述第二基板朝向所述第一基板一面上的谐振结构层和第二配向膜，所述谐振结构层配置为接收第二电压信号，且配置为传输微波信号；设置于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层。上述微波幅相控制器中，在液晶层的上下两侧分别设有导电层和谐振结构层，二者之间的压差可调；并且液晶层的上下两侧还分别设有第一配向膜和第二配向膜，以对液晶分子进行配向。当改变导电层和谐振结构层之间的压差时，液晶分子会发生偏转，从而液晶层的等效介电常数发生变化。当采用该微波幅相控制器对微波进行控制时，微波输入谐振结构层，引起谐振结构层中的谐振结构产生谐振，同时液晶层的等效介电常数会对谐振效应产生影响，从而影响微波的幅度和相位，通过调节施加在液晶层上的压差，使液晶分子产生不同程度的偏转，引起液晶层的等效介电常数产生不同的变化，从而对谐振结构层中的谐振产生不同的影响，使得微波的幅度和相位发生不同的变化，最终可以得到需要的幅度和相位的微波，实现了对微波幅度和相位的同时控制。并且，上述微波幅相控制器相对于现有的同时对微波幅度和相位控制的装置，结构简单，造价低廉，工作效率高。基于上述技术方案，可选的，所述谐振结构层包括：复合谐振结构，包括缝隙电容，及并联于所述缝隙电容两端的跨接导电结构；分别与所述缝隙电容的两端电连接的第一信号线和第二信号线，所述第一信号线用于接收待调控的微波信号，所述第二信号线用于输出调控后的微波信号。可选的，所述复合谐振结构还包括：第一连接线和第二连接线，所述缝隙电容的一端通过所述第一连接线与所述跨接导电结构的一端及所述第一信号线电连接，所述缝隙电容的另一端通过所述第二连接线与所述跨接导电结构的另一端及所述第二信号线电连接。可选的，所述缝隙电容包括两个相对且间隔设置的金属带条，所述缝隙电容的两个金属带条长度和宽度均相等；所述跨接导电结构为金属带条，所述跨接导电结构为轴对称结构。可选的，所述缝隙电容的金属带条垂直于所述第一连接线和所述第二连接线。可选的，所述缝隙电容的两条金属带条相对于所述跨接导电结构的对称轴线对称布置。可选的，所述跨接导电结构的金属带条的长度小于或等于0.5λ；其中，λ为待调控的微波的工作波长。可选的，所述缝隙电容包括两个相对且间隔设置的金属电极，所述金属电极为或叉指状金属电极。可选的，所述液晶层在所述第一基板上的正投影至少覆盖所述缝隙电容在所述第一基板上的正投影。可选的，所述液晶层的厚度小于或等于0.5λ；其中，λ为待调控的微波的工作波长。可选的，所述微波幅相控制器还包括：设置于所述第一基板和所述第二基板之间的边框，所述边框配合所述第一基板和所述第二基板形成空腔，所述液晶层填充于所述空腔中。可选的，所述第一配向膜和所述第二配向膜的配向方向一致。可选的，所述导电层接地。第二方面，本公开的实施例提供了一种微波幅度和/或相位的控制方法，所述控制方法包括：将第一电压信号接入微波幅相控制器的导电层，并将第二电压信号接入所述微波幅相控制器的谐振结构层；其中，所述微波幅相控制器为如第一方面所述的微波幅相控制器；向所述微波幅相控制器的谐振结构层输入待调控的微波信号，调整所述第一电压信号和所述第二电压信号之间的压差，直至所述谐振结构层输出的调控后的微波信号具有所需要的幅度和/或相位。上述微波幅度和/或相位的控制方法所能产生的有益效果与第一方面所提供的微波幅相控制器的有益效果相同，此处不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本公开实施例所提供的微波幅相控制器的平面结构图；图2为图1所示出的微波幅相控制器沿虚线aa＇的截面结构图；图3为图1所示出的谐振结构层的各部件尺寸设计图；图4为本公开实施例所提供的微波幅相控制器中谐振结构层的另一种平面结构图；图5为本公开实施例所提供的控制方法的第一种基本流程图；图6为本公开实施例所提供的控制方法的第二种基本流程图；图7为本公开实施例所提供的控制方法的第三种基本流程图；图8为本公开实施例所提供的控制方法的幅度控制曲线图；图9为本公开实施例所提供的控制方法的相位控制曲线图；图10为线型电极上施加驱动电压后液晶分子指向的分布情况图。附图标记说明：100-微波幅相控制器；1-第一基板；2-第二基板；3-导电层；4-谐振结构层；41-第一信号线；42-第二信号线；43-复合谐振结构；431-第一连接线；432-第二连接线；L-跨接导电结构；C-缝隙电容；5-第一配向膜；4-第二配向膜；7-边框；8-液晶层。具体实施方式为使本公开的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本公开保护的范围。需要说明的是，本公开实施例中，以微波幅相控制器100所在的平面(也可视为第一基板1或第二基板2所在的平面)为XOY平面，在XOY平面中，X方向和Y方向为相互垂直的两个方向；垂直于XOY平面且由第一基板1指向第二基板2的方向为Z方向。本公开的实施例提出了一种微波幅相控制器，如图1和图2所示，该微波幅相控制器100包括：相对设置的第一基板1和第二基板2；依次设置于第一基板1朝向第二基板2一面上的导电层3及第一配向膜5；依次设置于第二基板2朝向第一基板1一面上的谐振结构层4及第二配向膜6；设置于第一基板1和第二基板2之间的液晶层8。上述微波幅相控制器100中，导电层3配置为接收第一电压信号，谐振结构层5配置为接收第二电压信号，第一电压信号和/或第二电压信号可调，从而使得第一电压信号与第二电压信号之间的压差可调。谐振结构层5配置为传输微波信号。示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微波幅相控制器，其特征在于，所述微波幅相控制器包括：相对设置的第一基板和第二基板；依次设置于所述第一基板朝向所述第二基板一面上的导电层和第一配向膜，所述导电层配置为接收第一电压信号；依次设置于所述第二基板朝向所述第一基板一面上的谐振结构层和第二配向膜，所述谐振结构层配置为接收第二电压信号，且配置为传输微波信号；设置于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层。

【技术特征摘要】
1.一种微波幅相控制器，其特征在于，所述微波幅相控制器包括：相对设置的第一基板和第二基板；依次设置于所述第一基板朝向所述第二基板一面上的导电层和第一配向膜，所述导电层配置为接收第一电压信号；依次设置于所述第二基板朝向所述第一基板一面上的谐振结构层和第二配向膜，所述谐振结构层配置为接收第二电压信号，且配置为传输微波信号；设置于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层。2.根据权利要求1所述的微波幅相控制器，其特征在于，所述谐振结构层包括：复合谐振结构，包括缝隙电容，及并联于所述缝隙电容两端的跨接导电结构；分别与所述缝隙电容的两端电连接的第一信号线和第二信号线，所述第一信号线用于接收待调控的微波信号，所述第二信号线用于输出调控后的微波信号。3.根据权利要求2所述的微波幅相控制器，其特征在于，所述复合谐振结构还包括：第一连接线和第二连接线，所述缝隙电容的一端通过所述第一连接线与所述跨接导电结构的一端及所述第一信号线电连接，所述缝隙电容的另一端通过所述第二连接线与所述跨接导电结构的另一端及所述第二信号线电连接。4.根据权利要求3所述的微波幅相控制器，其特征在于，所述缝隙电容包括两个相对且间隔设置的金属带条，所述缝隙电容的两个金属带条长度和宽度均相等；所述跨接导电结构为金属带条，所述跨接导电结构为轴对称结构。5.根据权利要求4所述的微波幅相控制器，其特征在于，所述缝隙电容的金属带条垂直于所述第一连接线和所述第二连接线。6.根据权利要求4所述的微波幅相控制器，其特征在于，所述缝隙电容的两条金属带条相对于所述跨接导电结...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢永春，
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