一种移相器及其工作方法、天线、通信设备技术

本发明专利技术实施例公开了一种移相器及其工作方法、天线、通信设备，该移相器包括：相对设置的第一基板和第二基板、设置在第一基板和第二基板之间的介质层、设置在第一基板靠近第二基板一侧的第一电极、设置在第二基板靠近第一基板一侧的第二电极以及设置在第二基板远离第一基板的一侧的接地电极；其中，介质层包括液晶分子，第一电极和第二电极用于根据接收到的电压控制液晶分子偏转，本发明专利技术实施例通过在第一基板和第二基板之间设置液晶分子，通过向设置第一电极和第二电极施加电压，能够改变微波的传输常数，从而达到移相的目的，本发明专利技术实施例提供的技术方案降低了移相器的损耗、响应时间以及体积，提升了移相器的性能。

A phase shifter and its working method, antenna and communication equipment

The embodiment of the invention discloses a phase shifter and its working method, antenna and communication equipment. The phase shifter includes: a relatively arranged first substrate and a second substrate, a medium layer arranged between the first substrate and the second substrate, a first electrode arranged on the side of the first substrate close to the second substrate, a second electrode arranged on the side of the second substrate close to the first substrate, and a second electrode arranged on the side of the second substrate close to the first substrate The second substrate is far away from the ground electrode on the side of the first substrate, wherein the dielectric layer includes liquid crystal molecules, the first electrode and the second electrode are used to control the deflection of liquid crystal molecules according to the received voltage, the embodiment of the invention can change the transmission of microwave by setting a liquid crystal splitter between the first substrate and the second substrate, and applying a voltage to the first electrode and the second electrode The technical scheme provided by the embodiment of the invention reduces the loss, response time and volume of the phase shifter and improves the performance of the phase shifter.

【技术实现步骤摘要】
一种移相器及其工作方法、天线、通信设备
本专利技术实施例涉及移相器
，具体涉及一种移相器及其工作方法、天线、通信设备。
技术介绍
移相器是一种能够对微波的相位进行调整的装置，广泛应用于电子通信系统中，是相控阵雷达、合成孔径雷达、雷达电子对抗、卫星通信、接收发机中的核心组件。因此高性能的移相器在这些系统中起着至关重要的作用。经专利技术人研究发现，现有的移相器具有损耗大、响应时间长以及体积庞大等缺点，无法满足电子通信系统日新月异的发展。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种移相器及其工作方法、天线、通信设备，能够降低移相器的损耗、响应时间以及体积，提升移相器的性能。第一方面，本专利技术实施例提供了一种移相器，包括：相对设置的第一基板和第二基板、设置在所述第一基板和所述第二基板之间的介质层、设置在所述第一基板靠近所述第二基板一侧的第一电极、设置在所述第二基板靠近所述第一基板一侧的第二电极以及设置在所述第二基板远离所述第一基板的一侧的接地电极；其中，所述介质层包括液晶分子，所述第一电极和所述第二电极用于根据接收到的电压控制所述液晶分子偏转。可选地，所述第一电极包括：周期性排列的金属贴片，所述第二电极为微带线。可选地，所述微带线的长轴方向与所述金属贴片的排列方向相同。可选地，所述金属贴片的宽度为0.5-1.5毫米，长度小于或者等于所述微带线的宽度的5倍，所述金属贴片的周期小于或者等于3毫米。可选地，所述介质层的厚度为5-10微米。可选地，所述接地电极为地线，且呈面状。可选地，所述液晶分子为向列型液晶分子。第二方面，本专利技术实施例还提供一种移相器的工作方法，应用于上述移相器中，包括：向第一电极和第二电极施加电信号，使液晶分子的长轴与第一电极和第二电极之间的电场方向平行。第三方面，本专利技术实施例还提供一种天线，包括：至少一个上述移相器。第四方面，本专利技术实施例还提供一种通信设备，包括：上述天线。本专利技术实施例提供的一种移相器及其工作方法、天线、通信设备，其中，由于在本实施例的移相器中，第二基板背离所述第一基板的一侧设置有接地电极，故第二基板上的第二电极和第一电极形成了传输结构，此时第二基板则为传输通道，作为微波的主要传输区域，而且第二基板材料通常采用玻璃、陶瓷等，微波在其中传输基本是不会被吸收的，故可以有效的降低微波的损耗，而且和微波在液晶分子所在层中传输相比，能量损失差了一个数量级。同时，由于第一电极和第二电极被施加电压所形成的电场能够使得液晶分子偏转，各向异性，以改变介质层的介电常数，从而改变经过介质层的微波的谐振频率，也即改变微波的相位速度，进而实现微波的移相。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。图1为本专利技术实施例提供的移相器的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的移相器的侧视图；图3为本专利技术实施例提供的移相器的俯视图；图4为本专利技术实施例提供的移相器的电路模型；图5为本专利技术实施例提供的移相器的工作原理的示意图。附图标记说明：10：第一基板；11：第一电极；20：第二基板；21：第二电极；22：接地电极；30：介质层；110：金属贴片；300：液晶分子。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。除非另外定义，本专利技术实施例公开使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语一直出该词前面的元件或误检涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述的对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。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。其中，铁氧体移相器具有体积庞大、响应速度慢的缺点，不适合高速波束扫描；二极管移相器具有功耗大，也不利于用作轻便低功耗的相控阵系统。为了解决现有的移相器功耗大、响应速度慢以及体积庞大的技术问题，本专利技术实施例提供了移相器及其工作方法。实施例一图1为本专利技术实施例提供的移相器的结构示意图，如图1所示，本专利技术实施例提供的移相器包括：相对设置的第一基板10和第二基板20，设置在第一基板10和第二基板20之间的介质层30、设置在第一基板10靠近第二基板20一侧的第一电极11、设置在第二基板20靠近第一基板10一侧的第二电极21，以及设置在第二基板20远离第一基板10的一侧的接地电极22。其中，介质层30包括但不限于液晶分子300，第一电极11和第二电极21用于根据接收到的电压控制液晶分子300偏转。由于在本实施例的移相器中，第二基板20背离所述第一基板10的一侧设置有接地电极22，故第二基板20上的第二电极21和第一电极11形成了传输结构，此时第二基板20则为传输通道，作为微波的主要传输区域，而且第二基板20材料通常采用玻璃、陶瓷等，微波在其中传输基本是不会被吸收的，故可以有效的降低微波的损耗，而且和微波在液晶分子300所在层中传输相比，能量损失差了一个数量级。同时，由于第一电极11和第二电极21被施加电压所形成的电场能够使得液晶分子300偏转，各向异性，以改变介质层30的介电常数，从而改变经过介质层30的微波的谐振频率，也即改变微波的相位速度，进而实现微波的移相。可选地，第一基板10和第二基板20可以采用厚度为100-1000微米的玻璃基板，也可采用蓝宝石衬底，还可以使用厚度为10-500微米的聚对苯二甲酸乙二酯基板、三聚氰酸三烯丙酯基板和聚酰亚胺透明柔性基板。具体的，第一基板10和第二基板20可以采用介电损耗极低的高纯度石英玻璃。相比于普通玻璃基板，第一基板10和第二基板20采用石英玻璃可以有效减小对微波的损耗，使移相器具有低的功耗和高的信噪比。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：相对设置的第一基板和第二基板、设置在所述第一基板和所述第二基板之间的介质层、设置在所述第一基板靠近所述第二基板一侧的第一电极、设置在所述第二基板靠近所述第一基板一侧的第二电极以及设置在所述第二基板远离所述第一基板的一侧的接地电极；/n其中，所述介质层包括液晶分子，所述第一电极和所述第二电极用于根据接收到的电压控制所述液晶分子偏转。/n

【技术特征摘要】
20180521 CN 20181048932591.一种移相器，其特征在于，包括：相对设置的第一基板和第二基板、设置在所述第一基板和所述第二基板之间的介质层、设置在所述第一基板靠近所述第二基板一侧的第一电极、设置在所述第二基板靠近所述第一基板一侧的第二电极以及设置在所述第二基板远离所述第一基板的一侧的接地电极；
其中，所述介质层包括液晶分子，所述第一电极和所述第二电极用于根据接收到的电压控制所述液晶分子偏转。


2.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述第一电极包括：周期性排列的金属贴片，所述第二电极为微带线。


3.根据权利要求2所述的移相器，其特征在于，所述微带线的长轴方向与所述金属贴片的排列方向相同。


4.根据权利要求2所述的移相器，其特征在于，所述金属贴...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥忠，丁天伦，王磊，温垦，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，北京京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11