一种液晶移相器、天线及液晶移相器的制造方法技术

本发明专利技术提供一种液晶移相器、天线及液晶移相器的制造方法，该液晶移相器包括：相对设置的第一基板和第二基板；设置于第一基板和第二基板之间的液晶层；设置在第一基板靠近液晶层的一侧的传输线；及，设置在第二基板靠近液晶层的一侧的相控电极；传输线按照走线方向，划分为具有不同走线方向的多个子走线区域；液晶层被配置为：每一子走线区域内，液晶层的液晶初始配向方向与传输线的走线方向之间均保持预定关系。本发明专利技术提供的液晶移相器、天线及液晶移相器的制造方法，能够使得液晶移相器的性能一致性得到较大改善。

A kind of liquid crystal phase shifter, antenna and manufacturing method of liquid crystal phase shifter

【技术实现步骤摘要】
一种液晶移相器、天线及液晶移相器的制造方法
本专利技术涉及电磁波
，尤其涉及一种移相器、天线及液晶移相器的制造方法。
技术介绍
移相器是能够对电磁波的相位进行调整的装置，在雷达、导弹姿态控制、加速器、通信、仪器仪表甚至于音乐等领域都有着广泛的应用。液晶移相器是基于液晶在不同电场强度下介电常数不同的特性，通过改变传输线与地之间的电压，改变二者间的液晶介电常数调制电磁波信号相位。在相关技术中，当利用液晶移相器制备液晶阵列天线时，由于阵列天线之间的间距有要求，一般为0.5λ-0.6λ。为了满足该要求，需要每个天线单元下的液晶移相器的可布局面积仅为0.5*0.5λ2，所以需要将传输线进行一定的排布，例如蛇形走线排布，传输线采用CPW(共面波导)模式，传输线的走线方向不同区域，电场方向不同。然而，在液晶移相器的液晶盒中，液晶位于传输线与相控电极之间，且液晶的初始排布状态在各个区域都是一致的。对于微波信号来说，当其电场方向垂直于液晶的短轴方向时，此时介电常数取短轴值；当电场方向平行于液晶的长轴方向时，此时液晶介电常数取长轴值。因此，在液晶移相器中，按照走线方向，传输线可划分为具有不同走线方向的多个子走线区域，在各子走线区域的液晶介电常数不同，由此造成最终液晶相控阵天线系统的性能恶化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种液晶移相器、天线及液晶移相器的制造方法，能够使得液晶移相器的性能一致性得到较大改善。本专利技术所提供的技术方案如下：一方面，本专利技术提供了一种液晶移相器，包括：相对设置的第一基板和第二基板；设置于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；设置在所述第一基板靠近所述液晶层的一侧的传输线；及，设置在所述第二基板靠近所述液晶层的一侧的相控电极；其中，所述传输线按照走线方向，划分为具有不同走线方向的至少两个子走线区域；所述液晶层被配置为：每一所述子走线区域内，所述液晶层的液晶初始配向方向与所述传输线的走线方向之间均保持相同的预定关系；示例性的，所述预定关系包括：所述液晶初始配向方向与所述传输线的走线方向平行、或者所述液晶初始配向方向与所述传输线的走线方向垂直。示例性的，所述第一基板和所述第二基板上分别设有用于对所述液晶层进行配向的配向膜，所述配向膜中与各所述子走线区域对应的部分被配置为：在每一所述子走线区域内，所述配向膜的配向方向与当前子走线区域内的传输线走线方向之间均保持相同的所述预定关系。示例性的，所述配向膜的材料为摩擦配向材料或光配向材料。示例性的，所述传输线至少包括五个子走线区域，所述五个子走线区域依次连接呈U形走线。示例性的，所述五个子走线区域包括依次连接的第一子走线区域、第二子走线区域、第三子走线区域、第三子走线区域、第四子走线区域和第五子走线区域；其中，所述第一子走线区域与所述第五子走线区域的走线方向相反，所述液晶层中对应所述第一子走线区域和所述第五子走线区域的部分的液晶初始配向方向为第一方向；所述第三子走线区域的走线方向与所述第一子走线区域的走线方向垂直，所述液晶层对应所述第三子走线区域的部分的液晶初始配向方向为第二方向，所述第二方向与所述第一方向垂直；所述第二子走线区域连接在所述第一子走线区域和所述第三子走线区域的拐角处，所述第二子走线区域与所述第一子走线区域的走线方向之间具有第一夹角，所述液晶层对应所述第二子走线区域的部分的液晶初始配向方向为第三方向，所述第三方向与所述第一方向之间具有所述第一夹角；所述第四子走线区域连接在所述第三子走线区域和所述第五子走线区域的拐角处，所述第四子走线区域与所述第五子走线区域的走线方向之间具有第二夹角，所述液晶层对应所述第四子走线区域的部分的液晶初始配向方向为第四方向，所述第四方向与所述第一方向之间具有所述第二夹角。示例性的，所述第一夹角为45°；所述第二夹角为45°。示例性的，所述传输线为共面波导传输线，包括：中心带，位于所述第一基板的靠近所述液晶层的侧面上；两条接地带，分设于所述中心带的两侧，并与所述中心带的走线方向一致。示例性的，所述液晶移相器还包括：用于向所述传输线上输入高频信号的第一信号线，所述第一信号线连接于所述传输线的信号输入端；及，用于从所述传输线上输出高频信号的第二信号线，所述第二信号线720连接于所述传输线的信号输出端；其中，在所述第一信号线和所述传输线的信号输入端之间、以及所述第二信号线和所述传输线的信号输出端之间均设有阻抗变换结构。示例性的，所述液晶移相器还包括：用于向所述相控电极上周期加载并联电容的控制信号的第三信号线，所述第三信号线与所述相控电极电连接；用于向所述传输线上周期加载并联电容的控制信号的第四信号线，所述第四信号线与所述传输线电连接。示例性的，所述液晶层包括：未设置所述传输线的区域所对应的传输线外液晶部分，所述传输线外液晶部分的液晶初始配向方向与任一所述子走线区域所对应的所述液晶层的液晶初始配向方向相同。另一方面，本专利技术实施例提供一种天线，包括如上所述的液晶移相器。另一方面，本专利技术实施例提供一种液晶移相器的制造方法，用于制造如上所述的移相器，所述方法包括：提供第一基板和第二基板；在所述第一基板上形成传输线；在所述第二基板上形成相控电极；在所述第一基板和所述第二基板之间设置液晶层，其中所述传输线按照走线方向，划分为具有不同走线方向的至少两个子走线区域；所述液晶层被配置为：每一所述子走线区域内，所述液晶层的液晶初始配向方向与传输线的走线方向之间均保持相同的预定关系。示例性的，所述预定关系包括：所述液晶初始配向方向与所述传输线的走线方向平行、或者所述液晶初始配向方向与所述传输线的走线方向垂直。示例性的，所述方法中，所述在所述第一基板和所述第二基板之间设置液晶层，其中所述传输线按照走线方向，划分为具有不同走线方向的至少两个子走线区域，所述液晶层被配置为：每一所述子走线区域内，所述液晶初始配向方向与当前子走线区域内的传输线走线方向之间均保持相同的预定关系；具体包括：在所述第一基板的所述传输线上形成配向膜，在所述第二基板的所述相控电极上形成配向膜；将所述配向膜根据所述传输线的走线方向分为至少两个子配向区域，其中所述配向膜中，走线方向相同和相反的子走线区域所对应的区域，作为一个子配向区域，对不同所述子配向区域分别进行配向，以使得所述液晶层被配置为：每一所述子走线区域内，所述液晶层的液晶初始配向方向与所述传输线的走线方向之间均保持所述预定关系。示例性的，所述方法中，采用摩擦配向或者光配向方式对所述配向膜进行配向。示例性的，所述对不同所述子配向区域分别进行配向，具体包括：对任一子配向区域进行配向时，采用掩模板遮挡住除当前子配向区域之外的其他子配向区域，暴露当前子配向区域，对当前子配向区域进行配向，配向完成后，去除所述掩模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液晶移相器，其特征在于，包括：/n相对设置的第一基板和第二基板；/n设置于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；/n设置在所述第一基板靠近所述液晶层的一侧的传输线；/n及，设置在所述第二基板靠近所述液晶层的一侧的相控电极；其中，/n所述传输线按照走线方向，划分为具有不同走线方向的至少两个子走线区域；/n所述液晶层被配置为：每一所述子走线区域内，所述液晶层的液晶初始配向方向与所述传输线的走线方向之间均保持相同的预定关系。/n

【技术特征摘要】
1.一种液晶移相器，其特征在于，包括：
相对设置的第一基板和第二基板；
设置于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；
设置在所述第一基板靠近所述液晶层的一侧的传输线；
及，设置在所述第二基板靠近所述液晶层的一侧的相控电极；其中，
所述传输线按照走线方向，划分为具有不同走线方向的至少两个子走线区域；
所述液晶层被配置为：每一所述子走线区域内，所述液晶层的液晶初始配向方向与所述传输线的走线方向之间均保持相同的预定关系。


2.根据权利要求1所述的液晶移相器，其特征在于，
所述预定关系包括：所述液晶初始配向方向与所述传输线的走线方向平行、或者所述液晶初始配向方向与所述传输线的走线方向垂直。


3.根据权利要求1所述的液晶移相器，其特征在于，
所述第一基板和所述第二基板上分别设有用于对所述液晶层进行配向的配向膜，所述配向膜中与各所述子走线区域对应的部分被配置为：在每一所述子走线区域内，所述配向膜的配向方向与当前子走线区域内的传输线走线方向之间均保持相同的所述预定关系。


4.根据权利要求3所述的液晶移相器，其特征在于，
所述配向膜的材料为摩擦配向材料或光配向材料。


5.根据权利要求3所述的液晶移相器，其特征在于，
所述传输线至少包括五个子走线区域，所述五个子走线区域依次连接呈U形走线。


6.根据权利要求5所述的液晶移相器，其特征在于，
所述五个子走线区域包括依次连接的第一子走线区域、第二子走线区域、第三子走线区域、第三子走线区域、第四子走线区域和第五子走线区域；其中，
所述第一子走线区域与所述第五子走线区域的走线方向相反，所述液晶层中对应所述第一子走线区域和所述第五子走线区域的部分的液晶初始配向方向为第一方向；
所述第三子走线区域的走线方向与所述第一子走线区域的走线方向垂直，所述液晶层对应所述第三子走线区域的部分的液晶初始配向方向为第二方向，所述第二方向与所述第一方向垂直；
所述第二子走线区域连接在所述第一子走线区域和所述第三子走线区域的拐角处，所述第二子走线区域与所述第一子走线区域的走线方向之间具有第一夹角，所述液晶层对应所述第二子走线区域的部分的液晶初始配向方向为第三方向，所述第三方向与所述第一方向之间具有所述第一夹角；
所述第四子走线区域连接在所述第三子走线区域和所述第五子走线区域的拐角处，所述第四子走线区域与所述第五子走线区域的走线方向之间具有第二夹角，所述液晶层对应所述第四子走线区域的部分的液晶初始配向方向为第四方向，所述第四方向与所述第一方向之间具有所述第二夹角。


7.根据权利要求6所述的液晶移相器，其特征在于，
所述第一夹角为45°；
所述第二夹角为45°。


8.根据权利要求1所述的液晶移相器，其特征在于，
所述传输线为共面波导传输线，包括：
中心带，位于所述第一基板的靠近所述液晶层的侧面上；
两条接地带，分设于所述中心带的两侧，并与所述中心带的走线方向一致。


9.根据权利要求8所述的液晶移相器，其特征在于，
所述液晶移相器还包括：
用于向所述传输线上输入高频信号的第一信号线，所述第一信号线连接于所述传输线的信号输入端；
及，用于从所述传输线上输出高频信号的第二信号线，所述第二信号线连接于所述传输线的信号输出端；
其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：方家，刘宗民，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