移相器及天线制造技术

本发明专利技术提供一种移相器和天线，属于通信技术领域，其可解决现有共面波导(CPW)传输线的弯折方式对液晶移相器性能产生影响的问题。本发明专利技术的移相器，其第一基板包括第一基底、基底电极和信号电极；信号电极包括主体结构和连接在所述主体结构长度方向上的多个分支结构；第二基板包括第二基底、设置在所述第二基底靠近介质层一侧的多个贴片电极；多个贴片电极与多个分支结构一一对应设置，形成多个可变电容；且每一贴片电极与基底电极在第一基底上的正投影至少部分重叠；多个可变电容呈线性排布，限定出可变电容区；可变电容区具有至少一个子拐角区，信号电极在子拐角区具有多个弯折角，且多个弯折角的角度之和为90°。

【技术实现步骤摘要】
移相器及天线
本专利技术属于通信
，具体涉及一种移相器及天线。
技术介绍
现今的液晶移相器结构，在对盒后的上玻璃基板引入周期性的可变电容加载，可变电容的调节是通过调节异面两金属板上加载的电压差驱动液晶分子偏转，得到不同的液晶材料特性，对应到电容的容值可变。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题包括，针对共面波导(CPW)传输线的弯折方式对液晶移相器性能产生影响的问题，提供一种传输损耗小的高性能移相器和天线。第一方面，解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是一种移相器，其包括：相对设置的第一基板和第二基板，以及设置在所述第一基板和所述第二基板之间的介质层；所述第一基板包括：第一基底，设置在所述第一基底靠近所述介质层一侧的基底电极和信号电极；所述信号电极包括：主体结构和连接在所述主体结构长度方向上的多个分支结构；所述第二基板包括：第二基底，设置在所述第二基底靠近所述介质层一侧的多个贴片电极；所述多个贴片电极与所述多个分支结构一一对应设置，形成多个可变电容；且每一所述贴片电极与所述基底电极在所述第一基底上的正投影至少部分重叠；多个所述可变电容呈线性排布，限定出可变电容区；所述可变电容区具有至少一个子拐角区，所述信号电极在所述子拐角区具有多个弯折角；且所述多个弯折角的角度之和为90°。在一些实施例中，所述多个弯折角的角度均相等。在一些实施例中，所述多个弯折角中的每个均为45°。在一些实施例中，所述弯折区的中心设置有一所述可变电容。在一些实施例中，所述基底电极包括第一子基底电极和第二子基底电极；所述第一子基底电极和所述第二子基底电极分别位于所述主体结构长度方向的两相对侧，且分别与所述分支结构一一对应设置；所述第一子基底电极和所述第二子基底电极的弯折角与所述信号电极的弯折角一一对应设置。在一些实施例中，任意两相邻所述可变电容之间的间距相同。在一些实施例中，所述分支结构贯穿所述主体结构。在一些实施例中，所述分支结构与所述主体结构为一体成型结构。在一些实施例中，所述介质层包括液晶分子。第二方面，解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是一种天线，其包括上述的移相器。附图说明图1为一种传输线周期性并联加载可变电容的等效模型；图2为一种移相器的俯视图；图3为图2的A-A'的截面图；图4为本专利技术实施例的一种移相器的俯视图；图5为本专利技术实施例的移相器不同弯折情况下的移相器性能变化的仿真示意图；图6为本专利技术实施例的移相器中不同可变电容排布情况示意图；图7为本专利技术实施例的移相器在不同可变电容排布情况下的性能变化仿真示意图。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“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。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件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。在此需要说明的是，传输线周期性并联加载可变电容，通过改变可变电容的容值，可以实现相位的变化，其等效模型如图1所示。其中，Lt、Ct为传输线等效的线电感和线电容，取决于传输线及基板的特性。可变电容Cvar(V)可以通过MEMS电容、可变二极管电容等来实现。目前，通过压控液晶来实现平板电容的电容值改变，从而制备液晶移相器。图2和3给出一种示例性的共面波导(CPW)结构的液晶移相器，等效电路图同样如图1所示，该液晶移相器包括相对设置的第一基板和第二基板，以及形成在第一基板和第二基板之间的介质层30。其中，第一基板包括第一基底10，设置在第一基底10靠近液晶层一侧的基底电极12和信号电极11；基底电极12包括第一子基底电极121和第二子基底电极122，信号电极11设置在第一子基底电极121和第二子基底电极122之间；信号电极11包括与第一子基底电极121和第二子基底电极122延伸方向相同的主体结构111，以及连接在主体结构111长度方向上的多个间隔设置的分支结构112。第二基板包括第二基底20，以及设置在第二基底20靠近液晶层一侧的多个贴片电极21，贴片电极21的延伸方向与信号电极11的分支结构112的延伸方向相同，且贴片电极21与分支结构112一一对应设置；同时，每个贴片电极21和与之对应的分支结构112，以及第一子基底电极121和第二子基底电极122在基底上的投影均至少部分重叠，以形成电流回路。在利用CPW周期加载可变电容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，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，同时液晶移相器需达到360°的移相角度，所以需要将共面波导(CPW)传输线进行一定的弯折排布，然而，不同的弯折方式对液晶移相器的移相性能会产生一定的影响。为解决上述问题，本专利技术实施例提供如下技术方案。在介绍本专利技术实施例的技术方案之前，需要说明的是，以下所提供的移相器中的介质层包括但不限于液晶层30，在下述实施例中以介质层为液晶层30为例进行说明。第一方面，如图2至图4所示，本专利技术实施例提供一种移相器，其包括：相对设置的第一基板和第二基板，以及设置在第一基板和第二基板之间的液晶层30。其中，所述第一基板包括：第一基底10，设置在所述第一基底10靠近液晶层30一侧的基底电极12和信号电极11；所述信号电极11包括：主体结构111和连接在主体结构长度方向上的多个分支结构112；所述第二基板包括：第二基底20，设置在第二基底20靠近液晶层30一侧的多个贴片电极21；多个贴片电极21与多个分支结构112一一对应设置，形成多个可变电容Cvra(V)；且每一所述贴片电极21与基底电极12在第一基底10上的正投影至少部分重叠。其中，如图4所示，多个可变电容Cvra(V)呈线性排布，限定出可变电容区A；可变电容区A具有至少一个子拐角区B，所述信号电极11在子拐角区B具有多个弯折角θ，且多个弯折角的角度之和为90°。通过将信号电极弯折90°，减小了CPW周期加载可变电容移相器在相控阵天线中的占用面积，通过设置信号电极11在子拐角区B具有多个弯折角θ，提高了CPW周期加载可变电容移相器的移相性能。CPW周期加载可变电容移相器的信号电极11可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移相器，其包括：相对设置的第一基板和第二基板，以及设置在所述第一基板和所述第二基板之间的介质层；其特征在于，/n所述第一基板包括：第一基底，设置在所述第一基底靠近所述介质层一侧的基底电极和信号电极；所述信号电极包括：主体结构和连接在所述主体结构长度方向上的多个分支结构；/n所述第二基板包括：第二基底，设置在所述第二基底靠近所述介质层一侧的多个贴片电极；所述多个贴片电极与所述多个分支结构一一对应设置，形成多个可变电容；且每一所述贴片电极与所述基底电极在所述第一基底上的正投影至少部分重叠；/n多个所述可变电容呈线性排布，限定出可变电容区；所述可变电容区具有至少一个子拐角区，所述信号电极在所述子拐角区具有多个弯折角；且所述多个弯折角的角度之和为90°。/n

【技术特征摘要】
1.一种移相器，其包括：相对设置的第一基板和第二基板，以及设置在所述第一基板和所述第二基板之间的介质层；其特征在于，
所述第一基板包括：第一基底，设置在所述第一基底靠近所述介质层一侧的基底电极和信号电极；所述信号电极包括：主体结构和连接在所述主体结构长度方向上的多个分支结构；
所述第二基板包括：第二基底，设置在所述第二基底靠近所述介质层一侧的多个贴片电极；所述多个贴片电极与所述多个分支结构一一对应设置，形成多个可变电容；且每一所述贴片电极与所述基底电极在所述第一基底上的正投影至少部分重叠；
多个所述可变电容呈线性排布，限定出可变电容区；所述可变电容区具有至少一个子拐角区，所述信号电极在所述子拐角区具有多个弯折角；且所述多个弯折角的角度之和为90°。


2.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述多个弯折角的角度均相等。


3.根据权利要求1或2所述的移相器，其特征在于，所述多个弯折角中的每个均为45°。


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【专利技术属性】
技术研发人员：方家，于海，郑洋，曲峰，
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