功率分配网络、液晶天线和通信设备制造技术

本发明专利技术的实施例提供了一种功率分配网络、包括该功率分配网络的液晶天线，以及包括该液晶天线的通信设备。该功率分配网络被配置成使用在液晶天线中，并且包括多个级联的功率分配器。每一个功率分配器包括第一微带线、传输介质区和参考电极，其中传输介质区中的传输介质的介质损耗角的正切值小于液晶天线中的液晶的介质损耗角的正切值。

Power distribution network, LCD antenna and communication equipment

【技术实现步骤摘要】
功率分配网络、液晶天线和通信设备
本专利技术一般涉及通信
更具体地，本专利技术涉及一种功率分配网络、包括该功率分配网络的液晶天线，以及采用该液晶天线的通信设备。
技术介绍
在典型的液晶阵列天线系统中，功率分配网络通过一分二的功率分配器级联方式将输入功率平均分配给多路输出端口。通常要求功率分配网络在不对其他结构的连续性造成破坏或者是造成较小的影响下，完成对阵元馈电。功率分配器按照结构的不同可以划分成微带结构功率分配器和腔体功率分配器两类。在液晶阵列天线中，通常采用微带结构功率分配器。与腔体功率分配器相比，微带结构功率分配器的隔离度较大，并且集成度较高，但是插入损耗较大。因此，在本领域中存在对于适用于高效率的液晶天线的低损耗功率分配网络的需要。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的一方面提供了一种功率分配网络，所述功率分配网络被配置成使用在液晶天线中，并且包括：多个级联的功率分配器，每一个功率分配器包括第一微带线、传输介质区和参考电极，其中所述传输介质区中的传输介质的介质损耗角的正切值小于所述液晶天线中的液晶的介质损耗角的正切值。根据本专利技术的一些实施例，第一微带线包括多个不同阻抗的微带线，并且每一个功率分配器还包括电耦接在不同阻抗的第一微带线之间的第一阻抗变换器。根据本专利技术的一些实施例，传输介质区中的传输介质为空气。根据本专利技术的一些实施例，第一微带线的宽度满足下式：其中，表示第一微带线的特征阻抗，表示传输介质区中的传输介质的有效介电常数，表示传输介质区中的传输介质的磁导率，表示第一微带线的宽度，表示传输介质区的厚度。本专利技术的另一方面提供了一种液晶天线。该液晶天线包括相对设置的第一基板和第二基板；设置在第一基板远离第二基板的一侧的多个辐射元件；上述任一种功率分配网络，功率分配网络配置成向所述多个辐射元件馈送电磁信号；以及移相器。移相器包括：设置在第一基板与第二基板之间的多个液晶区，设置在第一基板与所述多个液晶区之间的参考电极，以及设置在第二基板与所述多个液晶区之间的第二微带线。所述多个液晶区与所述多个辐射元件一一对应，并且每一个辐射元件与对应的液晶区在第二基板上的正投影至少部分重叠。每一个功率分配器的传输介质区设置在相邻液晶区之间，每一个功率分配器的参考电极设置在第一基板与传输介质区之间，并且每一个功率分配器的第一微带线设置在第二基板与传输介质区之间。每一个功率分配器的传输介质区中的传输介质的介质损耗角的正切值小于液晶区中的液晶的介质损耗角的正切值。根据本专利技术的一些实施例，传输介质区与相邻的液晶区通过挡墙分离。根据本专利技术的一些实施例，挡墙由封框胶制成。根据本专利技术的一些实施例，上述液晶天线还包括电耦接在相邻的第一微带线和第二微带线之间的第二阻抗变换器。根据本专利技术的一些实施例，第二微带线的宽度满足下式：其中，表示第二微带线的特征阻抗，表示液晶区中的液晶的有效介电常数，表示液晶区中的液晶的磁导率，表示第一微带线的宽度，表示液晶区的厚度。本专利技术的另一方面提供了一种通信设备，该通信设备采用上述任一种液晶天线。应理解，以上的一般描述和下文的细节描述仅是示例性和解释性的，并非旨在以任何方式限制本专利技术。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例。应当指出的是，附图中所示的尺寸仅仅是示意性的，其不意图以任何方式限制本专利技术。图1示意性地图示了常规的液晶天线的顶视图。图2示意性地图示了包括根据本专利技术的一个实施例的功率分配网络的液晶天线的顶视图。图3示意性地图示了沿图2中的A-A'方向的液晶天线的截面视图。图4示意性地图示了沿图2中的B-B'方向的液晶天线的截面视图。图5示出微带线在液晶中的传输损耗的仿真结果。图6示出微带线在空气中的传输损耗的仿真结果。通过上述附图，已示出本专利技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本专利技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域普通技术人员说明本专利技术的概念。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施例的技术方案作进一步地详细描述。图1示意性地图示了常规的液晶天线的顶视图。如图1所示，该液晶天线100包括多个辐射元件101，以及功率分配网络和移相器。功率分配网络包括多个级联的功率分配器104，每一个功率分配器104包括微带线105、105'，以及通过封框胶102围封的液晶区103的相应部分。功率分配网络配置成向各个辐射元件101馈送电磁信号。在示例性实施例中，进一步地，为了防止传输中的能量损失，当功率分配器104包括不同阻抗的微带线105和105'时，如图1所示，功率分配器104还包括电耦接在不同阻抗的微带线105与105'之间的阻抗变换器106，以便匹配微带线105和105'的特征阻抗。另外，如本领域技术人员将理解到的，液晶天线100还应当包括使其能够正常工作的其它元件，诸如与微带线105、105'形成电场以调节液晶分子取向的参考电极、向微带线105、105'提供低频电压信号以相应地控制液晶分子取向的控制器等。在如图1所示的液晶天线100中，参考电极、微带线107和液晶区103实现移相器的功能。在液晶天线100中，功率分配网络将电磁信号等幅同相地馈入到各个辐射元件101，移相器通过改变液晶的介电常数来改变所馈入的电磁信号的相位，并且经相位改变的电磁信号通过辐射元件101进行发射。通过经由微带线107和参考电极向每一个辐射元件101所对应的液晶分子施加不同的电压，液晶分子将出现不同程度的偏转，从而使得所馈入的电磁信号的相位发生不同的变化。然而，本专利技术的专利技术人认识到，在如图1所示的液晶天线中，需要通过液晶来实现移相功能，因此电磁信号在液晶中的损耗不可避免。但是，功率分配器仅用于等幅同相地传输电磁信号，而不需要移相功能，因此在如图1所示的液晶天线100中，使用传输损耗较大的液晶作为传输介质徒增液晶天线的传输介质损耗。有鉴于此，本专利技术的实施例提供了一种功率分配网络。图2示意性地图示了包括根据本专利技术的一个实施例的功率分配网络的液晶天线200的顶视图，图3示意性地图示了沿图2中的A-A'方向的液晶天线200的截面视图，并且图4示意性地图示了沿图2中的B-B'方向的液晶天线200的截面视图。如图2-图4所示，液晶天线200包括相对设置的第一基板201和第二基板202。多个辐射元件203设置在第一基板201远离第二基板202的一侧上。液晶天线200包括功率分配网络，该功率分配网络配置成向该多个辐射元件203馈送电磁信号。功率分配网络包括多个级联的功率分配器205。每一个功率分配器205包括传输介质区208、设置在第二基板202与传输介质区208之间的第一微带线211，以及设置在第一基板20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率分配网络，所述功率分配网络被配置成使用在液晶天线中，并且包括：/n多个级联的功率分配器，每一个功率分配器包括第一微带线、传输介质区和参考电极，其中所述传输介质区中的传输介质的介质损耗角的正切值小于所述液晶天线中的液晶的介质损耗角的正切值。/n

【技术特征摘要】
1.一种功率分配网络，所述功率分配网络被配置成使用在液晶天线中，并且包括：
多个级联的功率分配器，每一个功率分配器包括第一微带线、传输介质区和参考电极，其中所述传输介质区中的传输介质的介质损耗角的正切值小于所述液晶天线中的液晶的介质损耗角的正切值。


2.根据权利要求1所述的功率分配网络，其中，第一微带线包括多个不同阻抗的微带线，并且每一个功率分配器还包括电耦接在不同阻抗的第一微带线之间的第一阻抗变换器。


3.根据权利要求1所述的功率分配网络，其中，所述传输介质区中的传输介质为空气。


4.根据权利要求1所述的功率分配网络，其中，所述第一微带线的宽度满足下式：



其中，表示第一微带线的特征阻抗，表示传输介质区中的传输介质的有效介电常数，表示传输介质区中的传输介质的磁导率，表示第一微带线的宽度，表示传输介质区的厚度。


5.一种液晶天线，包括：
相对设置的第一基板和第二基板；
设置在第一基板远离第二基板的一侧的多个辐射元件；
根据权利要求1-4中任一项所述的功率分配网络，功率分配网络配置成向所述多个辐射元件馈送电磁信号；以及
移相器，所述移相器包括：
设置在第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑛，丁天伦，孔祥忠，武杰，李亮，蔡佩芝，车春城，刘昊，
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