一种液态金属开关及可重构天线制造技术

本发明专利技术提供一种液态金属开关及可重构天线，涉及电子技术领域，液态金属开关包括多个金属件、上盖、下盖和隔离板，多个金属件围设于设定中心的外周，金属件靠近设定中心的一端设置有弧形面，相邻两个弧形面的侧边通过绝缘体连接，弧形面与绝缘体围成顶部和底部开口的容纳腔。上盖可转动地盖合于容纳腔的上端口，下盖设置于容纳腔的下端口，并将下端口封堵。通过液体导体与金属件接触，接触方式是导体之间的直接接触，不存在缝隙，不存在焊接，不会给RF电路带来寄生参数，功率损失小。本发明专利技术实施例提供的液态金属开关具有液态金属的使用量小，生产成本低，无需驱动装置，结构简单的优点。结构简单的优点。结构简单的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种液态金属开关及可重构天线


[0001]本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种液态金属开关及可重构天线。

技术介绍

[0002]天线是一种在无线电系统中发射或者接收电磁波的设备，在信息时代的今天，天线被广泛应用在各行各业中，例如通信、天文、医疗和军事领域。
[0003]随着科技的发展，对于天线的性能提出越来越多的要求，可重构天线正在被国内外的科研人员重视。可重构天线可以分为频率可重构天线、极化可重构天线、方向图可重构天线等。为了改变天线辐射结构的电流分布，辐射器中往往会被添加一些射频的开关。目前，常用的开关包括了MEMS开关、PIN二极管、射频场效应晶体管。这些开关的引脚焊接和接线问题相当复杂，而且由于焊点、空气间隙的存在，将引入寄生参数造成额外的影响，造成功率损耗。
[0004]授权公告号为CN103367880B的专利，通过对预先填充液态金属的柔性基板拉伸实现频率的重构。授权公告号为CN207651656U的专利，分别在两个具有空腔的螺旋辐射体中填充液态金属，并与不同规格的导体带条匹配，实现频率的重构。
[0005]上述利用液态金属制作的可重构天线，是利用液态金属来形成辐射体，利用液态金属的流动性结合封装材料的柔性，实现天线重构。这样的可重构天线存在液态金属的使用量大，所需的驱动力大和结构复杂的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种液态金属开关，用以解决现有的可重构天线存在寄生参数，功率损耗大，液态金属的使用量大，所需的驱动力大以及结构复杂的问题。
>[0007]本专利技术提供一种液态金属开关，包括：
[0008]多个金属件，多个所述金属件围设于设定中心的外周，所述金属件靠近所述设定中心的一端设置有弧形面，相邻两个所述弧形面的侧边通过绝缘体连接，所述弧形面与所述绝缘体围成顶部和底部开口的容纳腔；
[0009]上盖，所述上盖可转动地盖合于所述容纳腔的上端口；
[0010]下盖，所述下盖设置于所述容纳腔的下端口，并将所述下端口封堵；
[0011]隔离板，可转动地设置于所述容纳腔内，所述隔离板与所述上盖连接，所述隔离板将所述容纳腔分隔成至少两个容纳腔单元，其中一个所述容纳腔单元存储有液态导体；所述上盖、所述下盖和所述隔离板的材质均为绝缘材料。
[0012]根据本专利技术实施例提供的一种液态金属开关，所述上盖的边沿与所述弧形面以及所述绝缘体密封配合。
[0013]根据本专利技术实施例提供的一种液态金属开关，所述上盖的上表面与所述金属件的上表面处于同一平面内，所述下盖的下表面与所述金属件的下表面处于同一平面内。
[0014]根据本专利技术实施例提供的一种液态金属开关，所述上盖的上表面设置有凹槽、凸
起或者连接件。
[0015]根据本专利技术实施例提供的一种液态金属开关，所述上盖与所述隔离板粘接连接或者一体成型，所述隔离板的下侧边与所述下盖的上表面密封配合。
[0016]根据本专利技术实施例提供的一种液态金属开关，所述液态金属开关包括两个所述金属件，两个所述弧形面的第一侧边通过第一绝缘体连接，两个所述弧形面的第二侧边通过第二绝缘体连接。
[0017]根据本专利技术实施例提供的一种液态金属开关，所述液态金属开关包括四个所述金属件，所述金属件关于所述设定中心两两对称，所述容纳腔内设置有一个所述隔离板，所述隔离板将所述容纳腔分隔成两个关于所述隔离板对称的所述容纳腔单元。
[0018]根据本专利技术实施例提供的一种液态金属开关，所述容纳腔内间隔设置有两个所述隔离板，两个所述隔离板之间的距离等于所述金属件的宽体，两个所述隔离板将所述容纳腔分隔成三个所述容纳腔单元，所述液态导体存储于两个所述隔离板之间的所述容纳腔单元。
[0019]根据本专利技术实施例提供的一种液态金属开关，所述液态导体为液态金属，所述液态金属为镓铟合金或者铟锡合金。
[0020]本专利技术还提供一种可重构天线，所述可重构天线包括如上任意一项所述的液态金属开关。
[0021]本专利技术实施例提供的液态金属开关，通过液体导体与金属件接触，接触方式是导体之间的直接接触，不存在缝隙，不存在焊接，不会给RF电路带来寄生参数，功率损失小。本专利技术实施例提供的液态金属开关具有液态金属的使用量小，生产成本低，无需驱动装置，结构简单的优点。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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他的附图。
[0023]图1是本专利技术实施例提供的液态金属开关的立体结构示意图之一；
[0024]图2是本专利技术实施例提供的液态金属开关的主视结构示意图；
[0025]图3是本专利技术实施例提供的液态金属开关的侧视结构示意图；
[0026]图4是图2中剖面线B
‑
B处的剖面结构示意图；
[0027]图5是本专利技术实施例提供的液态金属开关的俯视结构示意图；
[0028]图6是图2中剖面线C
‑
C处的剖面结构示意图；
[0029]图7是本专利技术实施例提供的液态金属开关的立体结构示意图之二；
[0030]图8是图7中A处的局部放大结构示意图；
[0031]图9是本专利技术实施例提供的液态金属开关的工作原理示意图之一；
[0032]图10是本专利技术实施例提供的液态金属开关的工作原理示意图之二；
[0033]图11是本专利技术实施例提供的可重构天线的结构示意图之一；
[0034]图12是本专利技术实施例提供的可重构天线的结构示意图之二；
[0035]图13是本专利技术实施例提供的可重构天线的原理示意图之一；
[0036]图14是本专利技术实施例提供的可重构天线的原理示意图之二；
[0037]图15是本专利技术实施例提供的可重构天线的原理示意图之三；
[0038]图16是本专利技术实施例提供的可重构天线的原理示意图之四。
[0039]附图标记：10、金属件；11、第二绝缘体；12、绝缘体；20、上盖；21、凹槽；22、倒角；30、下盖；40、隔离板；41、第一金属件；42、第二金属件；43、第三金属件；44、第四金属件；50、固体导线；60、馈电点；70、容纳腔；71、液态金属腔；72、空气腔；80、液态金属开关。
具体实施方式
[0040]下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。
[0041]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液态金属开关，其特征在于，包括：多个金属件，多个所述金属件围设于设定中心的外周，所述金属件靠近所述设定中心的一端设置有弧形面，相邻两个所述弧形面的侧边通过绝缘体连接，所述弧形面与所述绝缘体围成顶部和底部开口的容纳腔；上盖，所述上盖可转动地盖合于所述容纳腔的上端口；下盖，所述下盖设置于所述容纳腔的下端口，并将所述下端口封堵；隔离板，可转动地设置于所述容纳腔内，所述隔离板与所述上盖连接，所述隔离板将所述容纳腔分隔成至少两个容纳腔单元，其中一个所述容纳腔单元存储有液态导体；所述上盖、所述下盖和所述隔离板的材质均为绝缘材料。2.根据权利要求1所述的液态金属开关，其特征在于，所述上盖的边沿与所述弧形面以及所述绝缘体密封配合。3.根据权利要求1所述的液态金属开关，其特征在于，所述上盖的上表面与所述金属件的上表面处于同一平面内，所述下盖的下表面与所述金属件的下表面处于同一平面内。4.根据权利要求2或3所述的液态金属开关，其特征在于，所述上盖的上表面设置有凹槽、凸起或者连接件。5.根据权利要求1至3中任意一项所述的液态金属开关，其特征在于，所述上盖与所述隔离板粘接连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃鹏，王乾宇，邓中山，刘静，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：