CN108321504A - 可调制微波装置 - Google Patents

Abstract

一种可调制微波装置，包括一第一辐射体、一第二辐射体、一第三辐射体、一支撑结构、以及一调制层。第二辐射体设置于第一辐射体上。第三辐射体设置于第二辐射体上。支撑结构设置于第一辐射体与第二辐射体之间。调制层设置于第二辐射体与第三辐射体之间。第一辐射体、第二辐射体与支撑结构之间具有一微波传导层，且该微波传导层为气体、实质上真空、液体或绝热材料。

Description

可调制微波装置

技术领域

本发明主要关于一种微波装置，尤指一种可调制微波装置。

背景技术

在可调制微波装置中，可使用液晶天线单元(Liquid-Crystal Antenna unit)，利用液晶的双介电系数特性，经由电场控制液晶的转动方向，会产生不同的介电系数，再经由电信号控制各液晶天线单元中液晶的排列，改变微波系统中各单元的介电参数，借以控制可调制微波装置中微波信号的相位或振幅，经搭配后此可调制微波装置辐射出来的波前直进方向，即为可调制微波装置幅射方向。

借由扫描式的可调制微波装置幅射方向控制，可搜寻最强微波信号，随信号来源调整收发幅射角度，增强通讯品质。此信号的来源可以是太空的卫星、地面的基站、或其他的信号源。

可调制微波装置的无线通讯可应用在各种交通工具上，如飞机、游艇船只、火车、汽车、机车等，亦或是物联网、自动驾驶、无人载具等。与传统机械式相比，电子式可调制微波装置具有平整、轻薄、反应速度快等优点。

然而，虽然目前的可调制微波装置符合了其使用的目的，但尚未满足许多其他方面的要求。因此，需要提供可调制微波装置的改进方案。

发明内容

本发明提供了一种可调制微波装置，包括一第一辐射体、一第二辐射体、一第三辐射体、一支撑结构、以及一调制层。第二辐射体设置于第一辐射体上。第三辐射体设置于第二辐射体上。支撑结构设置于第一辐射体与第二辐射体之间。调制层设置于第二辐射体与第三辐射体之间。第一辐射体、第二辐射体与支撑结构之间具有一微波传导层，且该微波传导层为气体、实质上真空、液体或绝热材料。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1为本发明的可调制微波装置的第一实施例的示意图。

图2为本发明的第一辐射体的第一实施例的俯视图。

图3A为本发明的第二辐射体的第一实施例的仰视图。

图3B为本发明的第二辐射体的第一实施例的俯视图。

图4A为本发明的第三辐射体的第一实施例的仰视图。

图4B为本发明的第三辐射体的第一实施例的俯视图。

图5为本发明的可调制微波装置的第二实施例的示意图。

图6为本发明的第一辐射体的第二实施例的俯视图。

图7A为本发明的第二辐射体的第二实施例的仰视图。

图7B为本发明的第二辐射体的第二实施例的俯视图。

图8为本发明的第三辐射体的第二实施例的仰视图。

图9为本发明的可调制微波装置的第三实施例的示意图。

图10为本发明的第二辐射体的第三实施例的俯视图。

符号说明：

1 可调制微波装置

10 第一辐射体

11 第一基板

12 第一金属层

13 薄膜晶体管

20 第一支撑结构

21 支撑元件

22 导电支撑块

23 支撑接地层

24 调制信号导电层

30 第二辐射体

31 第二金属层

311 线性区段

312 开口区

32 第二基板

321 第一信号孔

322 接地孔

323 连接孔

324 第二信号孔

325 第三信号孔

326 第一表面

327 第二表面

33 辐射导电层

331 连接区段

332 辐射区段

333 开口区

34 接地层

35 连接层

36 信号接收层

40 调制层

41 密封壁

42 调制材料

421调制分子

50 导电连接元件

60 第三辐射体

61 第三金属层

611 开口区

62 第三基板

621 软性基板

622 刚性基板

623第三表面

624 第四表面

63 辐射信号层

64 导线

65 薄膜晶体管

66 导线

67 辐射信号层

70 第二支撑结构

80 第三支撑结构

90 隔热结构

91 第三基板

92 支撑结构

A1 第一处理器

A2 第二处理器

D1 叠置方向

d1 距离

M1 填充材料

P1 参考平面

S1 微波传导层

S2 隔热层

S3 间隙

T1 温度传感器

t1 波导厚度

w1 宽度

具体实施方式

以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子，用来实施本发明的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式，仅用来精简地表达本发明，其仅作为例子，而并非用以限制本发明。例如，第一特征在一第二特征上或上方的结构的描述包括了第一和第二特征之间直接接触，或是以另一特征设置于第一和第二特征之间，以致于第一和第二特征并不是直接接触。

此外，本说明书于不同的例子中沿用了相同的元件标号及/或文字。前述的沿用仅为了简化以及明确，并不表示于不同的实施例以及设定之间必定有关联。

本说明书的第一以及第二等词汇，仅作为清楚解释的目的，并非用以对应于以及限制专利范围。此外，第一特征以及第二特征等词汇，并非限定是相同或是不同的特征。

于此使用的空间上相关的词汇，例如上方或下方等，仅用以简易描述图式上的一元件或一特征相对于另一元件或特征的关系。除了图式上描述的方位外，包括于不同的方位使用或是操作的装置。为了清楚的说明，于本说明书中，第一特征设置于第二特征上或是下等描述意指于图式的叠置方向中，第一特征位于第二特征之上或是下。

图式中的形状、尺寸、以及厚度可能为了清楚说明的目的而未依照比例绘制或是被简化，仅提供说明之用。

图1为本发明的可调制微波装置1的第一实施例的示意图。可调制微波装置1可为一液晶天线装置。可调制微波装置1可用以发射微波信号。微波信号的频率范围可为300MHz至300GHz之间。于另一实施例中，微波信号的频率范围可为10GHz至40GHz之间。

可调制微波装置1包括一第一辐射体10、一第一支撑结构20、一第二辐射体30、一调制层40、一导电连接元件50、以及一第三辐射体60。

图2为本发明的第一辐射体10的第一实施例的俯视图。第一辐射体10沿一参考平面P1延伸。第一支撑结构20设置于第一辐射体10上。第二辐射体30设置于第一支撑结构20上。第二辐射体30可平行第一辐射体10。第一辐射体10、第二辐射体30与第一支撑结构20之间具有一微波传导层S1，且微波传导层S1用以供一微波信号进行传输。于一些实施例中，微波传导层为气体、实质上真空、液体或绝热材料。

于一些实施例中，微波传导层S1可填充微波低损耗材料。微波低损耗材料可为气体、液体或是固体。当微波信号于微波低损耗材料内传递时，微波信号的损耗率(losstangent，又称损耗正切tanθ)低于0.01。于一些实施例中，微波信号的损耗率低于0.005。于一些实施例中，微波传导层S1可为一流体层。微波传导层S1内可填充气体、或是液体。举例而言，气体可为氮气或空气，但不以此为限。当微波传导层S1内填充气体时，微波传导层S1可为一气体层，并可具有隔热的功能，以减少调制层40的温度受到环境温度的影响，进而提高微波信号的品质。

于一些实施例中，微波传导层S1也可呈现真空或接近真空的状态。

于一些实施例中，当微波传导层S1内填充液体时，微波传导层S1可为一液体层。举例而言，液体可为水，但不以此为限。借由使液体于第一辐射体10与第二辐射体30之间进行流动，可维持第二辐射体30及调制层40等的温度稳定和均匀，进而提高微波信号的品质。

于一些实施例中，微波传导层S1可为一固体层。微波传导层S1可内填充固体。固体可为绝缘及隔热材料。举例而言，固体可为玻璃纤维、低损耗泡绵，但不以此为限。当微波传导层S1内填充固体时，微波传导层S1可为一固体层，并可具有隔热的功能，以减少调制层40的温度受到环境温度的影响，进而提高微波信号的品质。此外，微波传导层S1亦可用以强化可调制微波装置1的结构。

第一辐射体10包括一第一基板11、一第一金属层12、以及一薄膜晶体管13。第一基板11沿参考平面P1延伸。第一基板11可由刚性材质所制成。于一些实施例中，第一基板11的材质可为玻璃材质、金属材质或其他绝缘材质，但不以此为限。

第一金属层12设置于第一基板11上。第一金属层12可为一薄层结构。于一些实施例中，第一金属层12可覆盖第一基板11超过1/4或是1/5的面积。于一些实施例中，第一金属层12可接地。此外，薄膜晶体管13设置于第一基板11上。需说明的是，若第一基板11为金属材质时,第一金属层12与第一基板11可以是一体成型。

第一支撑结构20设置于第一辐射体10上，且连接第二辐射体30。换句话说，第一支撑结构20位于第一辐射体10以及第二辐射体30之间。第一支撑结构20沿一叠置方向D1延伸，上述的叠置方向D1可垂直于参考平面P1，换句话说叠置方向D1也为第一基板11的法线方向。于本实施例中，第一支撑结构20设置于第一金属层12上。

第一支撑结构20包括至少一支撑元件21、多个导电支撑块22、多个支撑接地层23以及多个调制信号导电层24。支撑元件21可设置于第一金属层12上，且连接支撑接地层23。换句话说，支撑元件21可位于第一金属层12以及支撑接地层23之间。于本实施例中，支撑元件21可设置于第一基板11上。于一些实施例中，支撑元件21可由绝缘材质、刚性材质、或刚性绝缘材质所制成。支撑元件21用以间隔第一辐射体10以及第二辐射体30，并维持第一辐射体10以及第二辐射体30之间的距离，以使第一辐射体10以及第二辐射体30之间具有一微波传导层S1。需说明的是，若支撑元件21使用金属材料，则第一金属层12、第一基板11及支撑元件21可以是一体成型。

于本实施例中，支撑元件21可包括网格状结构、长条结构、以及块状结构，但不以此为限。于一些实施例中，第一支撑结构20可包括相互分离的多个支撑元件21。于一些实施例中，支撑元件21可与第一金属层12以及支撑接地层23重叠，且导电支撑块22穿过或埋入支撑元件21内。

导电支撑块22设置于第一金属层12上，且连接于支撑接地层23。换句话说，导电支撑块22位于第一金属层12以及支撑接地层23之间。于一些实施例中，导电支撑块22可连接第二辐射体30。

导电支撑块22可为一柱状结构，且可沿叠置方向D1延伸。导电支撑块22可由导电材质、刚性材质、或刚性导电材质所制成。

支撑接地层23设置于导电支撑块22上。支撑接地层23可为一薄层结构，设置于第二辐射体30面对第一辐射体10(或第一基板11)的第一表面326上。调制信号导电层24设置于导电支撑块22上。调制信号导电层24可为一薄层结构，设置于第二辐射体30面对第一辐射体10的第一表面326上。

图3A为本发明的第二辐射体30的第一实施例的仰视图。图3B为本发明的第二辐射体30的第一实施例的俯视图。于本实施例中，第二辐射体30可为一软性电路板结构。第二辐射体30包括一第二金属层31、一第二基板32、一辐射导电层33、多个接地层34、一连接层35以及一信号接收层36。

第二金属层31设置于第二基板32面对第一辐射体10的第一表面326上。第二金属层31可为一薄层结构(如图1所示)。第二金属层31可为一长条状结构(如图3A所示)。于本实施例中第二金属层31的一端靠近第二基板32的边缘，另一端覆盖第二基板32一第一信号孔321。第二金属层31可具有多个线性区段311。线性区段311中的一者可垂直于另一线性区段311。于本实施例中第二金属层31，第一金属层12以及微波传导层S1，形成低损耗传输线结构。

第二金属层31与第一支撑结构20的支撑接地层23相互分离。第二金属层31与支撑接地层23之间的距离d1大于第二金属层31的宽度w1的两倍或是三倍以上，但不以此为限。导电支撑块22可沿支撑接地层23边缘设置，但不以此为限。

第二基板32可平行于第一基板11，且与第一基板11分离。此外，第二基板32可设置支撑元件21、导电支撑块22、及/或支撑接地层23上。

于一些实施例中，第二基板32的材质可为玻璃材质或其他绝缘材质。于本实施例中，第二基板32的材质可包括聚酰亚胺(PI)、玻璃、或液晶高分子材料(liquid crystalpolymer)。于一些实施例中，第二基板32具有可挠性。第一基板11的厚度可大于第二基板32的厚度。于一些实施例中，第一基板11的厚度可大于第二基板32的厚度的1.5倍或是2倍以上。

于一实施例中，第一辐射体10与第二辐射体30之间具有一波导厚度t1。于本实施例中，波导厚度t1可为第一金属层12与第二金属层31之间的厚度。于一些实施例中，可调制微波装置1不包括第二金属层31。波导厚度t1可为第一金属层12与辐射导电层33(或者接地层34)之间的厚度。在不包括第二金属层31的实施例中,第二基板32的厚度与波导厚度t1的比值介于千分之一到二分之一之间。上述的厚度以及波导厚度t1，于平行于叠置方向D1进行测量。

辐射导电层33设置于第二基板32远离第一辐射体10(或第一基板11)的第二表面327上，且接触调制层40。辐射导电层33可为一薄层结构。辐射导电层33可包括一或多个连接区段331以及多个辐射区段332。第二基板32包含至少一第一信号孔321。第一信号孔321内填充导电材，此导电材可以填满第一信号孔321，或是只有部分填充于第一信号孔321，例如仅涂布于第一信号孔321的内壁，因此连接区段331可经由第一信号孔321内的导电材与第二金属层31连接。

辐射区段332可为螺旋状。于本实施例中，辐射区段332的一端邻近于连接区段331，且与连接区段331分离。于一些实施例中，辐射区段332的一端与连接区段331连接。

于本实施例中，第一金属层12以及支撑接地层23于叠置方向D1上，不位于辐射导电层33的下方(不与辐射导电层33重叠)，借以减少对于微波信号的干扰。

接地层34设置于第二基板32的第二表面327上。接地层34可为一薄层结构。接地层34可覆盖第二基板32的接地孔322。接地孔322可填充导电材，因此接地层34可经由接地孔322内的导电材与支撑接地层23连接。此外，接地层34与辐射导电层33分离，且相互绝缘。

连接层35设置于第二基板32上，且可接触调制层40。连接层35可为一薄层结构。第二基板32包含至少一第二信号孔324，第二信号孔324内可填充导电材，因此连接层35可经由第二信号孔324内的导电材与调制信号导电层24连接。此外，连接层35与辐射导电层33连接。填充于第二信号孔324的导电材可与填充于接地孔322及第一信号孔321的导电材不同。填充于接地孔322及/或第一信号孔321的导电材的导电率可高于填充于第二信号孔324的导电材的导电率。

于本实施例中，薄膜晶体管13可经由导电支撑块22、调制信号导电层24、第二信号孔324、连接层35与辐射导电层33连接，借以将调制信号由薄膜晶体管13传输至辐射导电层33。

信号接收层36设置于第二基板32的第二表面327上。信号接收层36可为一薄层结构。第二基板32更包含至少一第三信号孔325。第三信号孔325可填充导电材，因此信号接收层36可经由第三信号孔325内的导电材与第二金属层31连接。

于本实施例中，由于第二辐射体30与第三辐射体60于叠置方向D1上错位。接地层34于叠置方向D1上的上方并未被第三辐射体60覆盖，因此可方便接地层34进行接地。此外，第一金属层12经由接地孔322内的导电材与接地层34连接，可缩短第一金属层12的接地路径，可使第一金属层12具有较佳的接地效果。第二金属层31经由第三信号孔325与信号接收层36连接，可方便辐射信号馈入。

再者，由于第二辐射体30可为一电路板结构或是一软性电路板结构，可降低第二辐射体30的制作费用。此外，由于第二基板32的材质可为聚酰亚胺(PI)、玻璃或液晶高分子材料(liquid crystal polymer)，因此可相较于利用玻璃材质所制作的介质基板能更容易地于第二基板32制作各式导电孔如接地孔322，第二信号孔324，第三信号孔325，进而降低了制作可调制微波装置1的困难度，并提高各式信号走线设计上的弹性。

调制层40位于第二辐射体30与第三辐射体60之间。调制层40包括一密封壁41以及调制材料42。密封壁41可为一环状结构，连接于第二辐射体30以及第三辐射体60。密封壁可为胶类材料或塑胶材料，上述胶类或塑胶材料可由单一材料或复合层材料所制成，例如聚乙烯对苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚乙烯(Polyethylene，PE)、聚醚(Polyethersulfone，PES)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、或玻璃(glass)，且不限于此。密封壁41可与第二辐射体30以及第三辐射体60定义出一容置调制材料42的空间。调制材料42可以为液晶材料，密封壁41环绕于液晶材料以防止液晶材料流出。调制材料可包括多个调制分子421，于本实施例中，调制分子421为液晶分子。

导电连接元件50连接第二辐射体30与第三辐射体60。导电连接元件50可设置于接地层34上。于一些实施例中，导电连接元件50可设置于第二基板32上。导电连接元件50可由导电材质混合绝缘材料所制成。于一些实施例中，导电连接元件50可包括铜、银、金、或及其合金，但不以此为限。

图4A为本发明的第三辐射体60的第一实施例的仰视图。图4B为本发明的第三辐射体60的第一实施例的俯视图。第三辐射体60设置于调制层40以及导电连接元件50上。第三辐射体60可平行于第二辐射体30，且与第二辐射体30分离。第三辐射体60包括一第三金属层61、一第三基板62、以及一辐射信号层63。

第三金属层61设置于调制层40上。第三金属层61可为一薄层结构，设置于第三基板62面对第二辐射体30(第二基板32)的第三表面623上。第三金属层61可覆盖第三表面623超过1/2的面积。于一些实施例中，第三金属层61可覆盖第三表面623超过4/5的面积。

于本实施例中，第三金属层61连接导电连接元件50。因此，第三金属层61可经由导电连接元件50与接地层34电性连接。第三金属层61包括一开口区611，开口区611可对应于辐射区段332的一端。

第三基板62可平行于第二基板32，且与第二基板32分离。于一些实施例中，第三基板32的材质可为玻璃材质或其他绝缘材质。于本实施例中，第三基板62的材质可包括聚酰亚胺(PI)或液晶高分子材料(liquid crystal polymer)。于一些实施例中，第三基板62具有可挠性。

第三基板62可包括一软性基板621以及一刚性基板622。软性基板621的材质可包括聚酰亚胺(PI)或液晶高分子材料(liquid crystal polymer)。软性基板设置于第三金属层61与刚性基板622之间。

于一些实施例中，刚性基板622的厚度可大于软性基板621的厚度。于一些实施例中，刚性基板622的厚度可大于软性基板621的厚度的1.5倍或是2倍。软性基板621的厚度可大致相等于第二基板32的厚度。

辐射信号层63设置于第三基板62远离第二辐射体30(第二基板32)的一第四表面624上。辐射信号层63可为一薄层结构。于本实施例中，辐射信号层63设置于刚性基板622上。于本实施例中，辐射信号层63的中央位于开口区611之上。于一些实施例中，辐射信号层63与开口区611重叠。此外，辐射信号层63于叠置方向D1上位于辐射导电层33的辐射区段332上以及调制层40上。如图1及图4B所示，辐射信号层63的位置对应于辐射区段332的位置。

于本实施例中，软性基板621与第三金属层61可形成一软性电路板结构。于第三辐射体60的制作过程中，可将辐射信号层63形成于刚性基板622上。另外将第三金属层61形成于软性基板621。最后将软性基板621贴合于刚性基板622，即可完成第三辐射体60的制作。

由于于刚性基板622的第三表面623与第四表面624上形成第三金属层61以及辐射信号层63的制作过程较为困难。因此借由本实施例的结构，可简化第三辐射体60的制作过程，并强化可调制微波装置1的整体结构。

于本实施例中，微波信号可经由第二辐射体30输入可调制微波装置1。微波信号经由第三信号孔325传输至第二金属层31，并于第二金属层31与第一金属层12之间的微波传导层S1进行传输，并经由第一信号孔321传输至辐射导电层33。于本实施例中，由于微波信号于微波传导层S1内进行传输，因此可相较于玻璃材质的基板内进行传输降低了微波信号的损耗。

进入调制层40内的微波信号，于辐射导电层33与第三金属层61之间进行传输，并经由开口区611传输至辐射信号层63，并经由辐射信号层63发射至可调制微波装置1外部。

调制控制信号可经由薄膜晶体管13输入可调制微波装置1。控制信号可经由第一支撑结构20输入辐射导电层33，以调整调制层40，于本实施例中例如是调整调制分子421的旋转角度。因此，借由调制分子421的倾斜角度的改变能改变调制层40内的微波信号的传输速度，进而改变微波信号的相位。

图5为本发明的可调制微波装置1的第二实施例的示意图。可调制微波装置1更包括一第二支撑结构70以及一第三支撑结构80。第二支撑结构70连接第二辐射体30与第三辐射体60。第二支撑结构70用以强化可调制微波装置1的结构，并维持第二辐射体30以及第三辐射体60之间的距离。

第二支撑结构70可设置于辐射导电层33上、且可设置于第三基板62下。于一些实施例中，第二支撑结构70可设置于第二基板32上。第二支撑结构70可由导电材质或是绝缘材质所制成。于一些实施例中，第二支撑结构70可包括铜、银、金、或及其合金，但不以此为限。

上述的第二支撑结构70亦可设置于图1的实施例中。如图1所示，第二支撑结构70可设置于接地层34上，且可设置于第三金属层61下。

第三支撑结构80，连接第一辐射体10以及第三辐射体60。第三支撑结构80可由导电材质或是绝缘材质所制成。第三支撑结构80可包括铜、银、金、或及其合金，但不以此为限。换句话说，第三支撑结构80位于第一辐射体10以及第三辐射体60之间。于本实施例中，第三支撑结构80连接第一基板11以及第三基板62。第三支撑结构80用以强化可调制微波装置1的结构，并维持第一辐射体10以及第三辐射体60之间的距离。

图6为本发明的第一辐射体10的第二实施例的俯视图。于本实施例中，第一金属层12覆盖了第一基板11超过4/5的面积。支撑元件21以及导电支撑块22可为柱状结构，沿叠置方向D1延伸。支撑元件21以及导电支撑块22的数目与形状并不以图6为限，支撑元件21以及导电支撑块22的数目可为两个以上。

图7A为本发明的第二辐射体30的第二实施例的仰视图。第二金属层31为薄层结构，覆盖了超过第二基板32的第一表面326的2/3的面积。第二金属层31具有多个开口区312。第二基板32包括了多个连接孔323，排列于开口区312的周围。

辐射导电层33为薄层结构。辐射导电层33覆盖上述连接孔323。于本实施例中，连接孔323可填充导电材，辐射导电层33经由导电材电性连接第二金属层31。辐射导电层33包括多个开口区333，位于第二金属层31的开口区312的上方。

借由连接孔323中的导电材将第二金属层31与辐射导电层33电性连接，能让微波信号穿过开口区312与开口区333时能降低干扰，以提高可调制微波装置1的调制范围。

图7B为本发明的第二辐射体30的第二实施例的俯视图。图8为本发明的第三辐射体60的第二实施例的仰视图。可调制微波装置1包括了多个调制层40。每一调制层40位于开口区333的上方并与开口区333重叠。于本实施例中，开口区333大致位于调制层40的中央区域的下方。导电连接元件50可设置于调制层40内，借以强化调制层40的强度。

于图5中，可调制微波装置1的辐射信号层67设置于第三基板62的第三表面623上，因此第四表面624上没有辐射信号层。辐射信号层67可为一薄层结构。于本实施例中，每一辐射信号层67分别位于一个调制层40内。可调制微波装置1经由辐射信号层67发射微波信号。

此外第三基板62可选择软性基板或刚性基板。第二基板32也可由刚性材质或软性材质所制成，但不以此为限。

如图8所示，可调制微波装置1更包括多个导线64、薄膜晶体管65以及多个导线66。导线64、薄膜晶体管65以及导线66设置于第三基板62的第三表面623上。导线64连接于辐射信号层67以及薄膜晶体管65。导线66的一端连接薄膜晶体管65，且另一端连接于第一处理器A1或第二处理器A2。

于本实施例中，第一处理器A1可为扫描线(scan line)控制器，且第二处理器A2可为资料线(data line)控制器。第一处理器A1以及第二处理器A2经由导线66传送调制控制信号于薄膜晶体管65。薄膜晶体管65经由导线64将调制控制信号传送于辐射信号层67，借以控制调制层40，例如控制调制分子421的旋转角度。

于一些实施例中，导线64的电阻值可大于或大致相等于导线66的电阻值。导线66的电阻值大于或大致相等于辐射信号层67的电阻值。辐射信号层67的电阻值可小于导线64以及导线66的电阻值。导线64或导线66的电阻值大于薄膜晶体管65以及辐射信号层(第三金属层)67的电阻值。于本实施例中，借由使用较高电阻值的导线64及导线66可降低对微波信号的干扰。

于本实施例中，微波信号可经由第一金属层12以及第二金属层31之间的微波传导层S1所构成的波导结构输入可调制微波装置1。微波信号于第一金属层12以及第二金属层31之间的微波传导层S1进行传输，并经由开口区312、开口区333和调制层40耦合至辐射信号层67。于本实施例中，由于微波信号于微波传导层S1内进行传输，因此可相较于玻璃材质的介质基板内进行传输降低了微波信号的损耗。

穿过调制层40的微波信号，由辐射导电层33、辐射信号层67以及调制层40形成的等效电路决定是否可透过辐射信号层67发射至可调制微波装置1外部。

调制控制信号可经由薄膜晶体管65输入可调制微波装置1的辐射信号层67。借由调制控制信号控制调制层40，例如控制调制分子421的旋转角度，可让调制分子421选择性地止挡或允许调制层40内的微波信号传送至辐射信号层67。

图9为本发明的可调制微波装置1的第三实施例的示意图。图10为本发明的第二辐射体30的第三实施例的俯视图。于本实施例中，可调制微波装置1可包括一隔热结构90设置于第三辐射体60上。

隔热结构90可包括一第四基板91以及支撑结构92。第四基板91沿参考平面P1延伸。第四基板91可由刚性材质或软性材质所制成。于一些实施例中，第四基板91的材质可为玻璃材质或其他绝缘材质，如聚酰亚胺(PI)或液晶高分子材料(liquid crystalpolymer)，但不以此为限。

隔热层S2可用以减少第三辐射体60及/或调制层40的温度受到环境温度的影响，亦可维持第三辐射体60及/或调制结构40等的温度稳定和均匀，进而提高微波信号的品质。

支撑结构92连接于第三辐射体60以及第四基板91，且位于第三辐射体60以及第四基板91之间。支撑结构92用以间隔第三辐射体60以及第四基板91，并维持第三辐射体60以及第四基板91之间的距离，以使第三辐射体60以及第四基板91之间形成隔热层S2。

隔热层S2可填充微波低损耗材料。当微波信号于微波低损耗材料内传递时，微波信号的损耗率低于0.005。于一些实施例中，微波传导层S1可为一流体层、如一气体层或一液体层，或是一固定层。微波传导层S1内填充气体、液体、或是固体。隔热层S2的材质可参考微波传导层S1的材质。

可调制微波装置1可进一步包括至少一个温度传感器T1，用以监控感测调制层40、微波传导层S1、及/或隔热层S2的温度。温度传感器T1可为薄膜晶体管(TFT)、电容、或热敏电阻。

温度传感器T1可设置于调制层40、微波传导层S1、及/或隔热层S2内。于本实施例中，温度传感器T1可连接于第二金属层31、第二基板32、辐射导电层33、及/或第三基板62上。

当调制层40是由液晶材料所组成时，由于液晶材料中的调制分子421(液晶分子)容易受到温度影响而改变其介电系数，若调制分子421的温度偏离工作温度太远，可能会导致可调制微波装置1无法正常工作。借由温度传感器T1感测调制层40、微波传导层S1、及/或隔热层S2的温度所产生的温度信号，一温度控制器可依据温度信号适时调整调制层40的温度，例如当微波传导层S1或隔热层S2填入流体时，可以冷却或加热流体，进而影响调制层40的温度。

于第三实施例中调制层40覆盖了多个开口区333。此外，多个第二支撑结构70可设置于调制层40内。

于本实施例中，于调制层40内不需要传送微波信号的无效区域内可填入填充材料M1，借以减少昂贵的液晶材料的使用量，进而减少可调制微波装置1的制作成本。填充材料M1可设置于密封壁41内。填充材料M1的材质可为单一或复合有机材料如PFA、玻璃胶、PET、PI、PES、Myler、PE、PC、压克力或是PMMA等材料。于另一实施例中，填充材料M1可位于辐射导电层33或辐射信号层67上，且当填充材料M1的材质为SiOx,SiNx,或SiON时，填充材料M1也具有降低第二基板32或第三基板62翘曲量的效果，且较佳的，填充材料M1的厚度与辐射导电层33(或辐射信号层67)的厚度的比值大于等于0.2且小于等于1。

如图9及图10所示，于一些实施例中，于调制层40之内无效区域内，填充材料M1可连接于第二辐射体30，但于叠置方向D1上与第三辐射体60分离。

于一些实施例中，于调制层40之内无效区域内，填充材料M1可连接于第三辐射体60，但于叠置方向D1上与第二辐射体30分离。

于一些实施例中，于调制层40之内无效区域内，填充材料M1可于叠置方向D1上连接于第二辐射体30以及第三辐射体60。换句话说，于调制层40之内无效区域内，填充材料M1于叠置方向D1上，也可填满第二辐射体300以及第三辐射体60之间的区域。

于一些实施例中，于调制层40之内无效区域内，填充材料M1可于叠置方向D1上分别连接于第二辐射体30以及第三辐射体60，且填充材料M1间具有一间隙S3。

于一些实施例中，第二辐射体30可不包含第二金属层31，第二基板32可为软性基板，第一辐射体10与第二辐射体30之间具有一波导厚度t1，波导厚度t1可为第一金属层12到辐射导电层33之间的厚度。第二基板32的厚度介与波导厚度t1的比值介于千分之一到二分之一之间。上述的厚度以及波导厚度t1，于平行于叠置方向D1进行测量。

综上所述，本发明利用第一辐射体与第二辐射体之间的微波传导层来传送微波信号，可降低微波信号的损耗，进而增进了可调制微波装置的效能。

上述已发明的特征能以任何适当方式与一或多个已发明的实施例相互组合、修饰、置换或转用，并不限定于特定的实施例。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (19)

1.一种可调制微波装置，其特征在于，包括：

一第一辐射体；

一第二辐射体，设置于该第一辐射体上；

一第三辐射体，设置于该第二辐射体上；

一第一支撑结构，设置于该第一辐射体与该第二辐射体之间；以及

一调制层，设置于该第二辐射体与该第三辐射体之间，

其中该第一辐射体、该第二辐射体与该第一支撑结构之间具有一微波传导层，且该微波传导层为气体、实质上真空、液体或绝热材料。

2.如权利要求1所述的可调制微波装置，其特征在于，该第一辐射体包括：

一第一基板；以及

一第一金属层，设置于该第一基板上。

3.如权利要求1所述的可调制微波装置，其特征在于，该第二辐射体包括：

一第二基板；以及

一第二金属层，设置于该第二基板面对该第一基板的一第一表面上，

其中该第二金属层与该第一支撑结构相互分离。

4.如权利要求3所述的可调制微波装置，其特征在于，该第二基板的材质可为聚酰亚胺或玻璃。

5.如权利要求3所述的可调制微波装置，其特征在于，该第二辐射体更包括：

一辐射导电层，设置于该第二基板远离该第一基板的一第二表面上，且接触该调制层；以及

一连接层，设置于该第二基板的该第二表面上，且连接于该辐射导电层，其中该第二基板包含一信号孔，且该信号孔内具有一导电材，该连接层与该导电材连接。

6.如权利要求3所述的可调制微波装置，其特征在于，该第二金属层包括一第一开口区，且该第二基板包括多个连接孔，排列于该第一开口区的周围。

7.如权利要求2所述的可调制微波装置，其特征在于，该第二辐射体包含一第二基板与一辐射导电层，该辐射导电层设置于该第二基板邻近该调制层的一第二表面上，于垂直该第一基板的一法线方向上，该第一金属层与该辐射导电层之间的距离为一波导厚度，且该第二基板的厚度与该波导厚度的比值介于千分之一到二分之一之间。

8.如权利要求1所述的可调制微波装置，其特征在于，该第三辐射体包括：

一第三基板，设置于该调制层上；以及

一第三金属层，设置于该第三基板面对该调制层的一第三表面上。

9.如权利要求8所述的可调制微波装置，其特征在于，该第三金属层包括一第二开口区，且该第三辐射体更包括一辐射信号层，设置于该第三基板远离该调制层的一第四表面上。

10.如权利要求9所述的可调制微波装置，其特征在于，该第三基板，包括：

一软性基板，与该第三金属层连接；以及

一刚性基板，设置于该软性基板上，

其中该辐射信号层设置于该刚性基板上。

11.如权利要求8所述的可调制微波装置，其特征在于，该第三辐射体更包括：

一导线，设置于该第三表面上，并与该第三金属层连接；以及

一薄膜晶体管，设置于该第三表面上，并与该第三金属层连接，

其中该导线的电阻值大于该薄膜晶体管的电阻值以及该第三金属层的电阻值。

12.如权利要求1所述的可调制微波装置，其特征在于，该调制层包括：

一调制材料，设置于该第二辐射体与该第三辐射体之间；以及

一密封壁，环绕于该调制材料。

13.如权利要求1所述的可调制微波装置，更包括一第二支撑结构，设置于该第二辐射体与该第三辐射体之间。

14.如权利要求1所述的可调制微波装置，其特征在于，一微波信号于该微波传导层内传递的损耗率低于0.01。

15.如权利要求1所述的可调制微波装置，更包括一第四基板，设置于该第三辐射体上，且该第四基板与该第三辐射体之间具有一隔热层。

16.如权利要求15所述的可调制微波装置，其特征在于，该隔热层内具有一微波低损耗材料，且一微波信号于该微波低损耗材料内传递的损耗率低于0.005。

17.如权利要求1所述的可调制微波装置，更包括：一填充材料，位于该调制层内，且与该第二辐射体及该第三辐射体至少其中之一接触。

18.如权利要求17所述的可调制微波装置，该第二辐射体更包括一第二基板与一辐射导电层，该辐射导电层设置于该第二基板远离该第一辐射体的一第二表面上，其中该填充材料的厚度与该辐射导电层的厚度的比值大于等于0.2且小于等于1。

19.如权利要求1所述的可调制微波装置，更包括：一温度传感器，位于该第三辐射体上、该第二辐射体上或该调制层内。