CN108879036A - 一种液晶移相器阵列及天线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示技术领域，公开了一种液晶移相器阵列及天线，该液晶移相器阵列包括：第一基板、第二基板、设于第一基板与第二基板之间的液晶层；第一基板朝向液晶层的一侧设有多个移相器单元以及功分电路，每个移相器单元包括微带线，微带线与功分电路电连接；第二基板朝向液晶层的一侧设有接地金属层；液晶层中，与每个移相器单元对应的液晶的初始配向方向与第一基板平行，与功分电路对应的液晶的初始配向方向与第一基板垂直。上述液晶移相器阵列中，对液晶层中的液晶分区配向，使功分电路下方的液晶与第一基板垂直取向，保持与第一基板垂直，使上述液晶移相器阵列的整体器件保持最低损耗，有利于减少液晶移相器阵列的整体损耗，且方式简单可靠。

Description

一种液晶移相器阵列及天线
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种液晶移相器阵列及天线。
背景技术
移相器是一种能够对波的相位进行调整的一种装置，在雷达、导弹姿态控制、加速器、通信、仪器仪表甚至音乐领域都有着广泛的应用。当微波在介质中传播时，介电常数的改变会使得微波相位产生变化。将介电常数随电压而改变的材料，如液晶材料以及铁电材料，填充到微带线与地之间，当在微带线与地之间加上不同的电压时，会产生不同的介电常数，从而达到移相的目的。
作为天线阵列等目的时，需要使用到液晶移相器阵列，阵列中各液晶移相器单元需要使用功分器电路进行微波信号的馈入，功分器部分，微波信号仅进行传输，无需进行调相，但是液晶介质的引入使得功分器部分的损耗变大，影响器件整体的损耗。
发明内容
本发明提供了一种液晶移相器阵列及天线，该液晶移相器阵列中，对液晶层中的液晶分区配向，使功分电路下方的液晶与第一基板垂直取向，保持与第一基板垂直，使上述液晶移相器阵列的整体器件保持最低损耗，有利于减少液晶移相器阵列的整体损耗，且方式简单可靠。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种液晶移相器阵列，包括：第一基板、第二基板、设于所述第一基板与第二基板之间的液晶层；
所述第一基板朝向所述液晶层的一侧设有多个移相器单元以及用于给各所述移相器单元输入微波信号的功分电路，每个所述移相器单元包括微带线，所述微带线与所述功分电路电连接；
所述第二基板朝向所述液晶层的一侧设有接地金属层；
所述液晶层中，与每个所述移相器单元对应的液晶的初始配向方向与所述第一基板平行，与所述功分电路对应的液晶的初始配向方向与所述第一基板垂直。
优选地，所述微带线与所述功分电路通过隔离器连接。
优选地，还包括与所述功分电路连接的驱动模块，所述驱动模块包括用于给所述功分电路输入微波信号的微波驱动模块以及用于给所述偏压电路输入频率为10Hz～100Hz、且电压为5V～50V的电压信号的偏压驱动模块。
优选地，所述第二基板上设有与所述功分电路相对的辅助电极。
优选地，所述第一基板和所述第二基板上分别设有配向膜，所述配向膜中与所述移相器单元对应的部分的配向方向与所述第一基板平行，且所述配向膜中与所述功分电路对应对的部分的配向方向与所述第一基板垂直。
优选地，所述配向膜的材料为光配向材料。
本发明还提供了一种天线，包括上述技术方案中提供的任意一种液晶移相器阵列。
附图说明
图1为本发明实施例提供的液晶移相器阵列的移相器单元阵列分布的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的液晶移相器阵列的截面结构示意图；
图标：1-第一基板；2-第二基板；3-液晶层；11-移相器单元；12-功分电路；13-隔离器；21-接地金属层；111-微带线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1和图2，本发明实施例提供的一种液晶移相器阵列，包括：第一基板1、第二基板2、设于第一基板1与第二基板2之间的液晶层3；第一基板1朝向液晶层3的一侧设有多个移相器单元11以及用于给各移相器单元11输入微波信号的功分电路12，每个移相器单元11包括微带线111，微带线111与功分电路12电连接；第二基板2朝向液晶层3的一侧设有接地金属层21；液晶层3中，与每个移相器单元11对应的液晶的初始配向方向与第一基板1平行，与功分电路12对应的液晶的初始配向方向与第一基板1垂直。
在本实施例中，为便于说明，以与第一基板1平行的方向为水平方向，与第一基板1垂直的方向为竖直方向，且以第二基板2指向第一基板1的方向为上。本实施例提供的液晶移相器阵列中，对液晶层3中的液晶进行分区配向，其中，对液晶层3中与移相器单元11对应的液晶进行水平配向，即，移相器单元11下方的液晶的初始配向方向与第一基板1平行，使移相器单元11可以正常工作；对液晶层3中与功分电路12对应的液晶进行垂直配向，即，使功分电路12下方的液晶的初始配向方向与第一基板1垂直，由于功分电路12下方的液晶与第一基板1垂直时的介电损耗相比于液晶在其他状态时为最小，所以，使功分电路12下方的液晶与第一基板1垂直配向，保持与第一基板1垂直的状态，可以使上述液晶移相器阵列的整体器件保持最低损耗，有利于减少液晶移相器阵列的整体损耗，且不需要增加复杂的结构，仅通过对液晶层3分区配向降低损耗，方式简单可靠。
上述液晶移相器阵列中，对液晶层3中的液晶分区配向，使功分电路12下方的液晶与第一基板1垂直取向，保持与第一基板1垂直，使上述液晶移相器阵列的整体器件保持最低损耗，有利于减少液晶移相器阵列的整体损耗，且方式简单可靠。
上述液晶移相器阵列中，微带线111与功分电路12通过隔离器13连接。
具体地，上述液晶移相器阵列还包括与功分电路12连接的驱动模块，驱动模块包括用于给功分电路12微波信号的微波驱动模块以及用于给偏压电路输入频率为10Hz～100Hz、且电压为5V～50V的电压信号的偏压驱动模块。微波驱动模块可以通过功分电路12给微带线111提供微波信号，使移相器单元11进行工作；其中，微波驱动模块和偏压驱动模块交替工作，即微波驱动模块和偏压驱动模块交替给功分电路12输入微波信号和电压信号，且偏压驱动模块给功分电路12输入一定的低频电压，目的是为了调整功分电路12下方的液晶保持垂直取向，进一步确保功分电路12下方的液晶能与第一基板1保持垂直，从而确保功分电路12中在输入微波信号时功分电路12下的液晶与第一基板1保持垂直，介电损耗尽量维持在最小，有利于减少本实施例提供的液晶移相器阵列的整体损耗。
具体地，第二基板2上设有与功分电路12相对的辅助电极。在第二基板2设置一个辅助电极，辅助电极与接地金属层21相互绝缘，且辅助电极的电压可调，当偏压驱动模块给功分电路12输入电压信号时，可以通过调节辅助电极的电压来增加功分电路12与辅助电极之间的压差，可以更加有利于调整功分电路12下方的液晶，使功分电路12下方的液晶与第一基板1垂直。
具体地，上述液晶移相器阵列中，第一基板1和第二基板2上分别设有配向膜，配向膜中与移相器单元11对应的部分的配向方向与第一基板1平行，且配向膜中与功分电路12对应对的部分的配向方向与第一基板1垂直。在第一基板1和第二基板2上分别设置配向膜，并利用配向膜使液晶层3中的液晶进行分区配向，简单可靠。
具体地，上述配向膜的材料为光配向材料。
本发明实施例还提供了一种天线，包括上述实施例中提供的任意一种液晶移相器阵列。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种液晶移相器阵列，其特征在于，包括：第一基板、第二基板、设于所述第一基板与第二基板之间的液晶层；
所述第一基板朝向所述液晶层的一侧设有多个移相器单元以及用于给各所述移相器单元输入微波信号的功分电路，每个所述移相器单元包括微带线，所述微带线与所述功分电路电连接；
所述第二基板朝向所述液晶层的一侧设有接地金属层；
所述液晶层中，与每个所述移相器单元对应的液晶的初始配向方向与所述第一基板平行，与所述功分电路对应的液晶的初始配向方向与所述第一基板垂直。
2.根据权利要求1所述的液晶移相器阵列，其特征在于，所述微带线与所述功分电路通过隔离器连接。
3.根据权利要求1所述的液晶移相器阵列，其特征在于，还包括与所述功分电路连接的驱动模块，所述驱动模块包括用于给所述功分电路输入微波信号的微波驱动模块以及用于给所述偏压电路输入频率为10Hz～100Hz、且电压为5V～50V的电压信号的偏压驱动模块。
4.根据权利要求3所述的液晶移相器阵列，其特征在于，所述第二基板上设有与所述功分电路相对的辅助电极。
5.根据权利要求1所述的液晶移相器阵列，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板上分别设有配向膜，所述配向膜中与所述移相器单元对应的部分的配向方向与所述第一基板平行，且所述配向膜中与所述功分电路对应对的部分的配向方向与所述第一基板垂直。
6.根据权利要求5所述的液晶移相器阵列，其特征在于，所述配向膜的材料为光配向材料。
7.一种天线，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的液晶移相器阵列。
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