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液晶移相器和液晶天线的制作方法

2021-11-22 17:27:00 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及无线通信技术领域,更具体地,涉及一种液晶移相器和液晶天线。


背景技术:

2.液晶天线基于液晶分子各向异性的特点,利用电信号控制液晶分子的排列,从而改变各移相器单元的微波介电参数,藉以控制各单元中微波信号的相位,最终实现天线辐射波束指向的控制。可应用于卫星通信,5g毫米波基站等场景。
3.现有液晶天线的设计中,通常是“一体化”设计,即辐射体与移相器一体设计,辐射体的形式常采用微带贴片天线或者缝隙天线等。但对于实际的应用,辐射体的类型丰富多样,而“一体化”设计则使得能够选用的辐射体形式受限,设计灵活度变差。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本发明提供一种液晶移相器和液晶天线,本发明通过设置液晶移相器用于与不同形式的射频发射器、辐射体连接,提升液晶移相器应用场景的灵活度。
5.一方面,本发明的提供的一种液晶移相器,包括相对设置的第一基板和第二基板,以及夹设于第一基板和第二基板之间的液晶;
6.还包括位于第一基板上的至少一条微带线,至少一个第一外接端口和至少一个第二外接端口;
7.第一外接端口用于接收第一微波信号,并将第一微波信号输入至微带线;
8.微带线,分别与第一外接端口和第二外接端口耦合连接,用于接收第一外接端口输入的第一微波信号,调节第一微波信号的相位得到第二微波信号,并传送至第二外接端口;
9.第二外接端口,用于接收第二微波信号,并将第二微波信号输出;
10.还包括位于第二基板上的第一金属层,第一金属层在第一基板所在平面的正投影与微带线在第一基板所在平面的正投影至少部分交叠。
11.另一方面,本发明还提供了一种液晶天线,包括上述任一的液晶移相器,还包括射频发射器和辐射体;
12.射频发射器与第一外接端口连接,用于提供第一微波信号至第一外接端口;
13.辐射体与第二外接端口连接,用于接收第二外接端口发送第二微波信号,并将第二微波信号辐射出液晶天线。
14.与现有技术相比,本发明提供一种液晶移相器和液晶天线,至少一个第一外接端口和至少一个第二外接端口;第一外接端口用于接收第一微波信号,并将第一微波信号输入至微带线;微带线分别与第一外接端口和第二外接端口耦合连接,用于接收第一外接端口输入的第一微波信号,调节第一微波信号的相位得到第二微波信号并传送至第二外接端口;第二外接端口用于接收第二微波信号,并将第二微波信号输出,而第一外接端口和第二外接端口为通用器件,第一外接端口可以匹配连接不同型号规格的射频发射器,第二外接
端口可以匹配连接不同型号规格的辐射体。由此本发明提供的一种液晶移相器用于与不同形式的射频发射器、辐射体连接提升液晶移相器应用场景的灵活度。
15.当然,实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上的所有技术效果。
16.通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
17.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
18.图1为现有技术中液晶天线的结构示意图;
19.图2为图1中n

n’向的一种剖面图;
20.图3为本技术提供的一种液晶移相器的结构示意图;
21.图4为图3中q

q’向的一种剖面图;
22.图5为本技术提供的又一种液晶移相器的结构示意图;
23.图6为本技术提供的又一种液晶移相器的结构示意图;
24.图7为图5中w

w’向的一种剖面图;
25.图8为本技术提供的又一种液晶移相器的结构示意图;
26.图9为图8中r的一种结构示意图;
27.图10为图8中r的又一种结构示意图;
28.图11为图8中r的又一种结构示意图;
29.图12为本技术提供的又一种液晶移相器的结构示意图;
30.图13为本技术提供的又一种液晶移相器的结构示意图;
31.图14为本技术提供的又一种液晶移相器的结构示意图;
32.图15为本技术提供的又一种液晶移相器的结构示意图;
33.图16为图15中b

b’向的一种剖面图;
34.图17为图6中a

a’向的一种剖面图;
35.图18为本发明提供的一种液晶天线的结构示意图。
具体实施方式
36.现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
37.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
38.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
39.在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
40.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一
个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
41.在现有技术中,参考图1和图2所示,图1为现有技术中液晶天线的结构示意图,图2为图1中n

n’向的一种剖面图。现有技术提供的一种液晶天线100,包括相对设置的第一基板01和第二基板02,以及夹设在第一基板01和第二基板02之间的介质层03;液晶天线100还包括馈电网络012、辐射体013和移相器021,馈电网络012和辐射体013位于第一基板01远离第二基板02的一侧,移相器021位于第二基板02靠近第一基板01的一侧,且馈电网络012在第一基板01所在平面的正投影与第一过孔l1在第一基板01所在平面的正投影至少部分交叠,辐射体013在第一基板01所在平面的正投影与第二过孔l2在第一基板01所在平面的正投影至少部分交叠,移相器021在第二基板02所在平面的正投影与第一过孔l1和第二过孔l2在第二基板02所在平面的正投影至少部分交叠,高频发射器(图中未示出)将微波信号发送至馈电网络012,通过第一过孔l1将微波信号耦合至移相器021,微波信号经过介质层03的调相作用,再通过第二过孔l2从移相器021耦合至辐射体013,辐射体013将微波信号辐射至外界,即液晶天线100可以输出微波,但是现有技术提供的液晶天线100中的移相器021与辐射体013一般采用一体化设计,辐射体013的形式常采用微带贴片天线或者缝隙天线等。但对于实际的应用,辐射体013的类型丰富多样,而“一体化”设计则使得能够选用的辐射体013形式受限,设计灵活度变差。
42.为了解决上述技术问题,本发明提出了一种液晶移相器和液晶天线。关于本发明提供的一种液晶移相器和液晶天线的实施例,下文将详述。
43.本实施例中,结合图3和图4所示,图3为本技术提供的一种液晶移相器的结构示意图,图4为图3中q

q’向的一种剖面图。本实施例提供的液晶移相器200,包括相对设置的第一基板10和第二基板20,以及夹设于第一基板10和第二基板20之间的液晶30;还包括位于第一基板10上的至少一条微带线11,至少一个第一外接端口d1和至少一个第二外接端口d2;第一外接端口d1用于接收第一微波信号,并将第一微波信号输入至微带线11;微带线11,分别与第一外接端口d1和第二外接端口d2耦合连接,用于接收第一外接端口d1输入的第一微波信号,调节第一微波信号的相位得到第二微波信号,并传送至第二外接端口d2;第二外接端口d2,用于接收第二微波信号,并将第二微波信号输出;还包括位于第二基板20上的第一金属层m1,第一金属层m1在第一基板10所在平面的正投影与微带线11在第一基板10所在平面的正投影至少部分交叠。
44.其中,第二微波信号指的是通过第一微波信号耦合至微带线11后,经过微带线11耦合至第二外接端口d2的微波信号,而第二微波信号与第一微波信号是否为相同的信号,可以根据液晶移相器200是否输入偏置电压相关,也即如对液晶移相器200输入偏置电压的话,使得第一金属层m1和微带线11之间形成电场,液晶30受电场力的作用下偏转,在第一微波信号的传输过程中,会由于液晶30偏转的作用下而改变相位,相应转换为第二微波信号,此时第一微波信号和第二微波信号是不同的信号,如未对液晶移相器200输入偏置电压的话,进而第一微波信号耦合微带线11后未移向,所以此时的第二微波信号依旧是第一微波信号,具体第一微波信号和第二微波信号是否相同,本发明在此不做限定,可以根据后续提供的偏置电压决定。
45.可以理解的是,本实施例提供的液晶移相器200可以包括第一外接端口d1和第二外接端口d2,第一外接端口d1用于接收第一微波信号,微带线11接收第一外接端口d1输入
的第一微波信号,调节第一微波信号的相位得到第二微波信号,并传送至第二外接端口d2,第二外接端口d2接收第二微波信号,并将第二微波信号输出第二外接端口d2。由于液晶移相器200是单独制程的,液晶移相器200可用于对微波信号的移相,进而后续将液晶移相器200形成液晶天线时,无需与辐射体(图中未示出)一体化设计,简化了液晶移相器200的制程工艺;同时由于液晶移相器200包括通用的外接端口,第一外接端口d1和第二外接端口d2为通用器件,也即可以通过第二外接端口d2匹配连接不同型号规格的辐射体,通过第一外接端口连接不同型号规格的射频发射器(图中未示出)。由此本发明提供的一种液晶移相器200可以通过第一外接端口与不同规格的射频发射器耦合连接,通过第二外接端口与不同规格的辐射体连接,提升液晶移相器200应用场景的灵活度。
46.其中,本实施例提供的液晶移相器200包括少一个第一外接端口d1和至少一个第二外接端口d2,而图2中仅以液晶移相器200包括四个第一外接端口d1和四个第二外接端口d2为例,相对设置的第一外接端口d1和第二外接端口之间设有一个微带线11,由于每个微带线11之间均为独立设置的,进而后续形成液晶天线时,可以灵活调节进入不同微带线11的微波信号。但本发明不限于此,也可以设置包括一个第一外接端口d1对应多个第二外接端口d2,或者第一外接端口d1和第二外接端口d2均仅包括一个,即一个第一外接端口d1对应一个第二外接端口d2,也即图3所示中的一个最小重复单元即为一个液晶移相器,具体可以根据实际需求设置最小重复单元的数量,下文不再赘述。
47.可选的,第一外接端口d1和第二外接端口d2的结构可以相同,也可以不同,结构具体情况根据实际需求设置,只要保证第一外接端口d1可以与射频发射器耦合连接并接受射频发射器提供的微波信号,第二外接端口d2可以与辐射体连接,并将微波信号发送至辐射体即可。
48.需要说明的是,微带线11与第一外接端口d1的耦合连接可以是微带线11与第一外接端口d1之间接触连接,也可以是微带线11与第一外接端口d1之间具有间隙的不接触连接,只要可以使得微波信号从第一外接端口d1耦合至微带线11即可。同样的,本技术提到的耦合连接如上所述,下文不再赘述。
49.可选的,图3中仅示意出微带线11为蛇形绕折形状,但不限于此,也可以为螺旋绕折形状,图3中仅示意出一个微带线11对应一个第一金属层m1中的一个金属块,但不限于此,也可以设置多个微带线11对应一个第一金属层m1中的一个金属块,具体微带线11的形状以及与第一金属层m1的对应关系可以根据实际需求设置,下文不再赘述。
50.在一些可选的实施例中,结合图5和图6所示,图5为本技术提供的又一种液晶移相器的结构示意图,图6为本技术提供的又一种液晶移相器的结构示意图。本实施例提供的液晶移相器200,包括多条微带线11;还包括功分器12,功分器12的第一端与第一外接端口d1连接,功分器12的第二端与多条微带线11耦合连接。
51.可以理解的是,本实施例提供的液晶移相器200包括多条微带线11时,以及仅包括一个第一外接端口d1、多条微带线11时,可以设有功分器12,由于功分器12包括一个输入端和多个输出端,是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件,其中,输入信号能量可以是微波信号的功率,功分器12的输入端为第一端,功分器12的输出端为第二端,当功分器12的第一端与第一外接端口d1连接,功分器12的第二端与多条微带线11耦合连接时,可以实现将第一外接端口d1发送至功分器12的第一微波信号耦合至
各个微带线11提供第一微波信号。
52.其中,图5仅示意出功分器12为四功分器,但不限于此,功分器12也可以为二功分器、六功分器或者八功分器,具体的可以根据微带线11的数量设置功分器12的规格。图5仅以出功分器12和微带线11之间是耦合连接为例,并且,图5所示的液晶移相器200中后续可以将偏置电压施加在微带线11上,用于调节第一金属层m1和微带线11之间形成电场,调节液晶30受电场力的作用下偏转情况,进而改变微波信号的相位,但不限于此,继续结合图6所示,也可以设置功分器12和微带线11接触连接,如图6所示的液晶移相器200中后续可以将偏置电压施加在第一金属层m1上,用于调节第一金属层m1和微带线11之间形成电场,调节液晶30受电场力的作用下偏转情况,进而改变微波信号的相位,具体液晶移相器200如何施加偏置电压后续实施例将详细描述。
53.在一些可选的实施例中,结合图5、图6和图7所示,图7为图5中w

w’向的一种剖面图。本实施例提供的液晶移相器200,功分器12的第二端与微带线11之间具有间隙;第二基板20还包括多个耦合结构o,耦合结构o与第一金属层m1同层,且耦合结构o和第一金属层m1之间包括间隙;每个耦合结构o在第一基板10所在平面的正投影分别与功分器12在第一基板10所在平面的正投影和微带线11在第一基板10所在平面的正投影至少部分交叠。
54.可以理解的是,本实施例提供的液晶移相器200,当功分器12的第二端与微带线11之间具有间隙时,功分器12和微带线11耦合连接,也即功分器12和微带线11之间的信号耦合传输,进而需要在第二基板20上设置耦合结构o,进一步设置耦合结构o在第一基板10所在平面的正投影与功分器12在第一基板10所在平面的正投影至少部分交叠,且耦合结构o在第一基板10所在平面的正投影与微带线11在第一基板10所在平面的正投影至少部分交叠,进而第一外接端口d1发送至功分器12上的第一微波信号可以朝向第二基板20耦合至第二基板20上的耦合结构o上,再通过耦合结构o朝向第一基板10耦合至微带线11上,实现微波信号从功分器12到微带线11的传输。其中,由于耦合结构o在后续传递微波信号时与第一金属层m1之间的微波信号不同,设置耦合结构o与第一金属层m1同层时,需限定耦合结构o和第一金属层m1之间包括间隙,进而有效防止耦合结构o接收第一微波信号后对第一金属层m1的微波产生串扰,影响液晶移相器200的工作性能。
55.在一些可选的实施例中,结合图8和图9所示,图8为本技术提供的又一种液晶移相器的结构示意图,图9为图8中r的一种结构示意图。本实施例提供的液晶移相器200,沿垂直于微带线11延伸的方向x上,功分器12的第二端与微带线11靠近功分器12的一端至少部分交叠,且功分器12和微带线11之间具有间隙。
56.可以理解的是,本实施例提供的液晶移相器200可以通过调节功分器12和微带线11的位置进行耦合连接,设置沿垂直于微带线11延伸的方向x上,功分器12的第二端与微带线11靠近功分器12的一端至少部分交叠,功分器12的微带线11可以通过交叠的部分进行微波信号的耦合传输,进而无需在第二基板20上单独设置耦合结构,可以简化液晶移相器200的工艺制程。可选的,在第二基板20设置耦合结构,耦合结构可以是贯穿第二基板20的挖孔结构,在垂直与第一基板10的方向上,挖孔结构与功分器12和微带线11均交叠,挖孔结构可以实现微波信号从功分器12至微带线11的耦合传输。其中,继续结合图8和图9所述,图8中r的区域为微带线11和功分器12耦合连接的位置,图9示意出微带线11和功分器12耦合连接的位置处的一种结构,功分器12和微带线11可以包括膨大部分i,膨大部分i位于最靠近交
叠的位置处,设置膨大部分i有利于提高微波耦合效率,具体膨大部分i的面积可以根据实际情况设置,只要可以起到提高微波信号耦合效率均属于本发明的保护范围内。
57.在一些可选的实施例中,结合图8、图10和图11所示,图10为图8中r的又一种结构示意图,图11为图8中r的又一种结构示意图,本实施例提供的液晶移相器200中包括辅助结构t1,图10所示的液晶移相器中,沿垂直于微带线11延伸的方向上,功分器12和微带线11之间设有辅助结构t1,且沿垂直于微带线11延伸的方向上,辅助结构t1分别与功分器12和微带线11至少部分交叠,进而功分器12可以将第一微波信号耦合至辅助结构t1之后,辅助结构t1将该第一微波信号耦合至对应的微带线上,实现功分器12和微带线11的微波信号传输。可选的,在沿垂直于微带线11延伸的方向上,功分器12和微带线11可以无交叠。图11所示的液晶移相器中也包括辅助结构t2,辅助结构t2和图10所示的辅助结构t1不同,辅助结构t2在第一基板10所在平面的正投影为u型,且功分器12靠近微带线11的一侧包括凸出部分,微带线11靠近功分器12的一侧也包括凸出部分,且功分器12的凸出部分和微带线11的凸出部分具有间隙,辅助结构t2半包围功分器12的凸出部分和微带线11的突出部分,进而功分器12可以将一部分第一微波信号耦合至辅助结构t2之后,辅助结构t2将该部分的第一微波信号耦合至对应的微带线11上,同时功分器12也可以直接将一部分第一微波信号直接耦合至对应的微带线11上,实现功分器12和微带线11的微波信号传输。其中,辅助结构t1和辅助结构t2均可以与功分器12和/或微带线11同层,可选的,辅助结构t1和辅助结构t2可以与功分器12和/或微带线11的材料相同,可以采用一道光刻工艺形成,有利于简化工艺制程。
58.可选的,继续结合图9至图11所示,图9中微带线11和功分器12交叠区域沿功分器12的第二端指向微带线11的方向上的长度等于倍的第一微波信号的波长。图10中辅助结构t1和微带线11交叠区域沿功分器12的第二端指向微带线11的方向上的长度等于倍的第一微波信号的波长,且辅助分部t1与功分器12交叠部分沿功分器12的第二端指向微带线11的方向上的长度等于倍的第一微波信号的波长。图11中辅助结构t2和微带线11和功分器12沿功分器12的第二端指向微带线11的方向上具有交叠的区域,该交叠的区域沿垂直于微带线11延伸的方向上的长度等于倍的第一微波信号的波长。设置上述微带线11和功分器12或者微带线11和功分器12与辅助结构的交叠区域的长度的限定,可以保证微波信号在功分器12和微带线11之间耦合传输。
59.在一些可选的实施例中,结合图12所示,图12为本技术提供的又一种液晶移相器的结构示意图,本实施例提供的液晶移相器200,功分器12包括多个传输线s,传输线s位于功分器12的第二端,多个传输线s与多个微带线11对应耦合连接,每个传输线s的长度相同。
60.可以理解的是,结合图5所示的液晶移相器200中的功分器12,功分器12的第一端至第二端的间距是不等距的,也即功分器12中的传输线长短不等,图5中上下两侧边缘位置处的传输线明显比中间位置处两条传输线的长度长,由此通过功分器12到各个微带线11耦
合微波信号时,由于微波信号在不同长度的传输线上的传输功率损耗不同,因此,耦合至微带线11上的微波信号的功率各不相同。为解决上述问题,继续结合图12所示,设置功分器12包括多个传输线s,传输线s位于功分器12的第二端,多个传输线s与多个微带线11对应耦合连接,传输线s与微带线11可以通过耦合结构o实现连接,每个传输线s的长度相同,由于每个传输线s的长度相等,进而微波信号在传输线s上的传输功率损耗也是相同的,进而可以实现各个微带线11上的微波信号趋于相同。图12仅以五功分器为例,但不限于次,可以根据实际需求设置功分器12的型号规格。以及该种实施例对应的功分器12和微带线11之间微波信号的传递与图5所示实施例中的液晶移相器中功分器12和微带线11之间微波信号的传递方式相同,在此不再赘述。
61.在一些可选的实施例中,继续结合图3所示,本实施例提供的液晶移相器200中第一外接端口d1包括第一射频连接器d11,第二外接端口d2包括第二射频连接器d21。
62.可以理解的是,第一外接端口d1包括第一射频连接器d11,第二外接端口d2包括第二射频连接器d21,而第一射频连接器d11和第二射频连接器d21均是一种通用的外接端口,可与不同形式的射频发射器、辐射体连接,提升液晶移相器200应用场景的灵活度。其中,第一射频连接器d11和第二射频连接器d21可以采用sma(sub

miniature

a)连接器,或者免焊接式连接器,但不限于此,只要射频连接器输出微波等信号即可,第一射频连接器d11和第二射频连接器d21具体结构型号本发明不做限定,只要可以匹配多种型号射频发射器、辐射体的通用端口均属于本发明的保护范围内。
63.在一些可选的实施例中,继续结合图3和图13所示,图13为本技术提供的又一种液晶移相器的结构示意图。本实施例提供的液晶移相器200,第一外接端口d1还包括第一转接结构z1,第一转接结构z1与第一射频连接器d11的输出端连接;第二外接端口d2还包括第二转接结构z2,第二转接结构z2与第二射频连接器d21的输入端连接。
64.可以理解的是,本实施例提供的液晶移相器200中第一外接端口d1还包括第一转接结构z1,第一转接结构z1与第一射频连接器d11的输出端连接;第二外接端口d2还包括第二转接结构z2,第二转接结构z2与第二射频连接器d21的输入端连接,也即第一转接结构z1位于第一射频连接器d11的输出端和微带线11之间,第二转接结构z2位于微带线11和第二射频连接器d21的输入端之间。由于第一射频连接器d11和第二射频连接器d21是两个独立的通用外接端口,为了将第一射频连接器d11和第二射频连接器d21与微带线11连接,进而可以设置转接结构,通过第一转接结构z1和第二转接结构z2分别实现第一射频连接器d11和第二射频连接器d21与微带线11相连接,使得液晶移相器200可以进行微波信号的传递。进一步,可以将第一射频连接器d11的输出端焊接在第一转接结构z1上,将第二频连接器d21的输入端焊接在第二转接结构z2上,实现转接结构与射频连接器的连接,但本发明不限于此,具体转接结构与射频连接器的连接方式,可以根据实际情况进行设置。其中,继续结合图13所示,第一转接结构z1和第二转接结构z2还可以与微带线11同层设置,第一转接结构z1和第二转接结构z2与微带线11可以采用同种材料制备,则可以采用一道光刻工艺形成,有利于简化液晶移相器200的工艺制程。
65.在一些可选的实施例中,继续结合图3所示,本实施例提供的液晶移相器200:第一转接结构z1为第一共面波导转接结构z11,第一共面波导转接结构z11包括一个第一输出端a1和两个第二输出端b1,沿垂直微带线11延伸的方向x上,第一输入端a1位于两个第二输入
端b1之间,第一输出端a1与微带线11第一端连接,第二输出端b1在第一基板10所在平面的正投影与第一金属层m1在第一基板10所在平面的正投影至少部分交叠;第二转接结构z2为第二共面波导转接结构z21,第二共面波导转接结构z21包括一个第一输入端a2和两个第二输入端b2,沿垂直微带线11延伸的方向x上,第一输入端a2位于两个第二输入端b2之间,第一输入端a2与微带线11的第二端连接,第二输入端b2在第一基板10所在平面的正投影与第一金属层m1在第一基板10所在平面的正投影至少部分交叠。
66.可以理解的是,本实施例提供的液晶移相器200中第一转接结构z1为第一共面波导转接结构z11,第二转接结构z2为第二共面波导转接结构z21,共面波导转接结构包括三端引脚,第一共面波导转接结构z11包括一个第一输出端a1和两个第二输出端b1,并且第一共面波导转接结构z11还包括对应的三个输入引脚,用于与第一射频连接器d11连接,用于接收第一射频连接器d11发射的微波信号,由于第一输出端a1与微带线11第一端连接,进而可以将该微波信号发送至微带线11中,同时由于第二输出端b1在第一基板10所在平面的正投影与第一金属层m1在第一基板10所在平面的正投影至少部分交叠,也即同时将微波信号耦合发送至第一金属层m1;同时,第二共面波导转接结构z21包括一个第一输入端a2和两个第二输入端b2,并且第二共面波导转接结构z21还包括对应的三个输出的引脚,用于与第二射频连接器d21连接,由于第二共面波导转接结构z21第二输入端b2在第一基板10所在平面的正投影与第一金属层m1在第一基板10所在平面的正投影至少部分交叠,也即第一金属层m1上的微波信号可以耦合至第二共面波导转接结构z21第二输入端b2,同时由于第二共面波导转接结构z21第一输入端a2与微带线11的第二端连接,进而微带线11可以将微波信号发送至第二共面波导转接结构z21,通过第二共面波导转接结构z21的输出引脚输入至第二射频连接器d21,后续发射出液晶移相器200的外部。
67.其中,微波信号包括高电位信号和低电位信号,第一输出端a1和第二输出端a2分别接收第一射频连接器d11发射的高电位信号和低电位信号,也即第一输出端a1接收的为高电位信号时,第二输出端b1接收低电位信号,并且第一输出端a2接收的为高电位信号,第二输入端b2接收的为低电位信号,反之亦然。
68.在一些可选的实施例中,结合图14所示,图14为本技术提供的又一种液晶移相器的结构示意图。本实施例提供的液晶移相器200,第一基板10还包括导电体k,导电体k与微带线11同层,且微带线11位于导电体k之间;微带线11的第一端与第一射频连接器d11的第一电压端连接f1,微带线11的第二端与第二射频连接器d21的第一电压端e1连接;导电体k的第一端与第一射频连接器d11的第二电压端f2连接,导电体k的第二端与第二射频连接器d21的第二电压端e2连接。
69.可以理解的是,本实施例提供的液晶移相器200包括位于第二基板20上的第一金属层m1,还包括位于第一基板10上的导电体k和微带线11,且微带线11位于导电体k之间,也即第一金属层m1、导电体k和微带线11可以形成cpwg(coplanar waveguide with ground,带地共面波导)结构,进一步,微带线11的第一端与第一射频连接器d11的第一电压端连接,微带线11的第二端与第二射频连接器d21的第二电压端连接;导电体k的第一端与第一射频连接器d11的第二电压端连接,导电体k的第二端与第二射频连接器d21的第二电压端连接,进而使得信号分别在导电体k和微带线11之间形成的缝隙中沿微带线11的延伸方向传递,且同时也在第一基板10和第二基板20之间沿微带线11的延伸方向传递,实现液晶移相器
200的微波信号传递。继续结合图13所示,由于导电体k与微带线11同层,进而设置导电体k与微带线11采用相同的材质,且可以采用一道光刻工艺形成,有利于降低液晶移相器200的工艺制程。
70.在一些可选的实施例中,继续结合图3和图5所示,本实施例提供的液晶移相器200:包括一个第一外接端口d1和多个第二外接端口d2;或者,包括多个第一外接端口d1和多个第二外接端口d2。
71.可以理解的是,图3中仅以液晶移相器200包括多个第一外接端口d1和多个第二外接端口d2为例,图5仅以液晶移相器200包括一个第一外接端口d1和多个第二外接端口d2,本发明对第一外接端口d1和第二外接端口d2的数量不做限定,可以根据射频发射器和辐射体的数量设置相对应的外接端口,以便提升液晶移相器200应用场景的灵活度。
72.在一些可选的实施例中,继续结合图15和图16,图15为本技术提供的又一种液晶移相器的结构示意图,图16为图15中b

b’向的一种剖面图。本实施例提供的液晶移相器200:第一基板10还包括多条偏置电压线u,偏置电压线u位于微带线11远离第二基板20的一侧,偏置电压线u与微带线11对应连接。
73.其中,图16仅以偏置电压线u与微带线11可以通过过孔连接为例,但不限于此,也可以采用其他的电连接方式。
74.可以理解的是,在液晶移相器200未工作时,第一金属层m1和微带线11上均无电压信号,液晶30为初始状态,而在液晶移相器200工作时,可以通过偏置电压线u为第一金属层m1或者微带线11提供电压信号,图15中仅示意出调节微带线11的电压,设置偏置电压线u与微带线11对应连接,使得第一金属层m1和微带线11之间形成电场,液晶30受电场力的作用下偏转,同时当第一微波信号发送至微带线11时,在第一微波信号的传输过程中,会由于液晶30偏转的作用下而改变相位,相应转换为第二微波信号,最终通过第二外接端口d2耦合至液晶移相器200外侧。其中,可以通过调节偏置电压线u发送的电压信号的数值大小而改变第一金属层m1和微带线11之间的电场强度,进而调节第一微波信号相位改变的大小。
75.其中,图12和图14示意出的液晶移相器200也适用于上述的偏置电压线u,由于图15、图12和图14所示液晶移相器200中的微带线11均为独立的结构,例如图12和图15所示液晶移相器200中的微带线11均与功分器12耦合连接,并未直接接触,也即后续在偏置电压线u将电压信号发送至微带线11时,不会影响功分器12中的微波信号,有效防止偏置电压串扰功分器12中的微波信号。以及图14中所示液晶移相器200为cpwg结构,无需设置功分器,也即液晶移相器200中调节微带线11上的偏置电压时并不会对其他元器件上的微波信号进行串扰,所以图15、图12和图14示意出的液晶移相器200适用于上述的偏置电压线u。
76.在一些可选的实施例中,结合图6和图17所示,图6为本技术提供的又一种液晶移相器的结构示意图,图17为图6中a

a’向的一种剖面图。本实施例提供的液晶移相器200:第一金属层m1包括沿第一方向x延伸、第二方向y排布的金属块m;金属块m在第一基板10所在平面的正投影与微带线11在第一基板10所在平面的正投影至少部分交叠;第二基板20还包括多条偏置电压线u,偏置电压线u位于第二基板20远离第一基板10的一侧,且偏置电压线u与金属块m对应连接;其中,第一方向x为微带线11的延伸方向,第一方向x和第二方向y交叠。其中微带线11的延伸方向指的是微带线11结构总体的延伸方向。
77.可以理解的是,本实施例提供的液晶移相器200中将第一金属层m1划分为多个沿
第一方向x延伸第二方向y排布的金属块m,进一步设置偏置电压线u位于第二基板20远离第一基板10的一侧,且偏置电压线u与金属块m对应连接,进而当液晶移相器200在工作时,可以通过偏置电压线u为金属块提供偏置电压,由于第一金属层m1中的金属块m之间相互独立,且第一金属层m1无其他结构,所以,金属块m上的电压信号并不会对其他结构造成信号串扰的问题,也即当施加于液晶移相器200的偏置电压时不会发送微波信号串扰的问题。
78.可选的,本发明中的微带线11仅以蛇行走线为例,但不限于此,也可以设置为复合左右手结构(composite right/left handed,crlh)、带状线或者槽线等结构。
79.可选的,本发明提供的液晶移相器200中还可以包括夹设于第一基板10和第二基板20之间的挡墙,在灌装液晶时,挡墙可以起到封装液晶30的作用。
80.在一些可选的实施例中,结合图18所示,图18为本发明提供的一种液晶天线的结构示意图。本实施例提供的液晶天线300包括上述实施例中任一液晶移相器200,液晶天线300还包括射频发射器c1和辐射体c2,射频发射器c1与第一外接端口d1连接,用于提供第一微波信号至第一外接端口d1,辐射体c2与第二外接端口d2连接,用于接收第二外接端口d2发送第二微波信号,并将第二微波信号辐射出液晶天线300。采用此种液晶天线300,液晶移相器200可与不同形式的射频发射器c1、辐射体c2连接,例如液晶移相器200可与喇叭天线,偶极子天线,单极子天线,八木天线等信号的辐射体连接,提升液晶移相器200应用场景的灵活度。
81.通过上述实施例可知,本发明提供的液晶移相器和液晶天线,至少实现了如下的有益效果:
82.与现有技术相比,本发明提供一种液晶移相器和液晶天线,至少一个第一外接端口和至少一个第二外接端口;第一外接端口用于接收第一微波信号,并将第一微波信号输入至微带线;微带线分别与第一外接端口和第二外接端口耦合连接,用于接收第一外接端口输入的第一微波信号,调节第一微波信号的相位得到第二微波信号并传送至第二外接端口;第二外接端口用于接收第二微波信号,并将第二微波信号输出,而第一外接端口和第二外接端口为通用器件,可以匹配连接不同型号规格的射频发射器、辐射体。由此本发明提供的一种液晶移相器和液晶天线用于与不同形式的射频发射器、辐射体连接,提升液晶移相器应用场景的灵活度。
83.虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
再多了解一些

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