CN109937510A - 基于可变介电常数的装置 - Google Patents

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Abstract

具有可变电气特性的电气装置。所述装置的可变电气特性或操作是以施加至与该装置相关联的可变介电常数区段的电势为基础的。所述电子装置或部件可以包括弯头、功率分配器、滤波器、端口、相移器、频移器、衰减器、耦合器、电容器、电感器、双工器、各种波束形成网络的混合。

Description

基于可变介电常数的装置
相关申请
本申请要求享有2016年9月1日提交的美国临时申请No.62/382,506和2017年1月31日提交的美国专利申请No.15/421,388的优先权的权益，通过引用将其公开内容全文并入本文。
技术领域
本发明的总的领域涉及具有可变的电气特性的独特电磁部件。所述部件能够用于辐射电磁装置和非辐射电磁装置。本发明的实施例还涉及具有在LCD上构建的元件的电气装置，从而使得LCD的操作改变所述电气装置的特性。
背景技术
在本领域有各种已知的用于接收、发射以及操纵电信号和电磁辐射的电气装置/部件。馈电或传输线或网络在辐射天线和收发器之间传送信号。然而，馈电网络可以包括不同类型的传输线、弯头、功率分配器、滤波器、端口、相移器、频移器、衰减器、耦合器、电容器、电感器、双工器、各种波束形成网络的混合，并且还可以包括辐射元件。类似的布置可以存在于不进行无线传输的传输线当中，例如，对电视节目的同轴传输。这些元件可以是静态的或者可变的。例如，电容器可以具有给定的(即静态的)电容，或者其可以是可变的，例如，通过以机械方式改变电容器板之间的距离。其他装置(例如，传输线)是静态的，因为它们的电气特性(例如，电阻或阻抗)不发生变化。
尽管本文公开的装置是一般性的，并且可以适用于很多应用，但是能够从本主题的装置中极大受益的一种具体应用是以多个频率工作的移动装置中的信号传输。在这样的装置当中，采用精巧的开关和滤波器的网络将几个收发器之一耦接至天线。这样的网络提高了装置的成本，并且引起了使信号衰减的损耗，因而需要提高发射器的功率，从而消耗了更多的电池功率。
有几种类型的微带天线(又称为印刷天线)，其中最常见的是微带贴片天线或者简单的贴片天线。贴片天线是通过在接合至绝缘衬底的金属迹线当中蚀刻出天线元件图案而制作出的窄带宽束天线。一些贴片天线避免衬底并使用电介质间隔体使金属贴片悬置在地平面之上的空气中；所得到的结构鲁棒性较差，但是能够提供更好的带宽。由于此类天线具有非常低的剖面，具有机械强固性，而且可以是适形的，因而它们往往被安装到飞机和航天器的外部，或者被结合到移动无线电通信装置当中。
贴片天线的固有优点在于具有偏振分集的能力。利用多个馈电点或者就不对称贴片结构而言利用单个馈电点，贴片天线能够被容易地设计为具有垂直偏振、水平偏振、右旋圆偏振(RHCP)或者左旋圆偏振(LHCP)。这一独有特性允许将贴片天线用到很多种类型的可以具有变化的要求的通信链路当中。
图1示出了现有技术的微带天线的示例。如图1所示，在绝缘衬底130之上提供四个导电贴片105-120。在电介质130之下提供基础“公共”接地导体，但是在图1中未示出。导电线105'-120'提供与主线140的电连接，主线140连接至中央馈电线145。
液晶显示器(通常简称为LCD)是一种由处于光源或反射器前面的按照阵列排列的任何数量的彩色或单色像素构成的薄的平显示装置。LCD的每一像素由在两个透明电极之间对齐的一层垂直分子以及两个偏振滤波器(它们的偏振轴相互垂直)构成。液晶材料受到处理，从而使液晶分子在特定方向上对齐。这种处理通常包括受到利用布进行的单向摩擦的薄聚合物层(液晶对准的方向是由摩擦方向定义的)。
在施加电场之前，液晶分子的取向是由表面处的所述对齐决定的。在扭转向列型装置(最常见的液晶装置)当中，两个电极处的表面对齐方向是垂直的，因而分子使其自身按照螺旋结构排列，或者发生扭转。由于液晶材料是双折射的，因而在光通过液晶层时，穿过一个偏振滤波器的光因液晶螺旋而发生旋转，从而允许穿过第二偏振滤波器。光的一半被第一偏振滤波器吸收，但是否则的话整个组件将是透明的。
在电极两端施加电压时，扭矩起着使液晶分子平行于电场对齐的作用，从而使所述螺旋结构发生扭曲(其受到弹力的抵抗，因为分子在所述表面处受到约束)。这样减少了入射光的偏振的旋转，因而装置显得更暗。如果所施加的电压足够大，那么液晶分子完全无扭转，并且在入射光通过液晶层时，入射光的偏振根本不发生旋转。那么，所述光的偏振将垂直于第二滤波器，因而被完全阻挡，像素将呈现黑色。通过控制跨越每一像素中的液晶层施加的电压，能够允许光以变化的量通过，从而相应地照射像素。
图2示出了现有技术的LCD的截面图。如图2所示，LCD 200包括可以是玻璃的背面面板205、一般同样由玻璃构成的正面面板210、置于两个面板之间的液晶215、可以是铟/钛/氧化物(ITO)、铝等的背面电极220以及耦接至电势230并且一般由ITO构成的正面电极225。电势230可以单独施加至每一电极225。随着电势被施加至电极225，其下的液晶改变其取向，由此改变被供电电极与背面电极的对应于所述正面电极的区域的区段之间的局部介电常数。
发明内容
包含下述对本发明的总结是为了提供对本发明的一些方面和特征的基本理解。这一总结并不是对本发明的广泛概括，因而其并非意在标示本发明的关键或必需要素或者划定本发明的范围。其唯一目的在于以简化方式介绍本发明的一些概念，以作为下文提供的更加详细的描述的前序。
根据本发明的方面，提供了电子装置或部件，其具有以施加至与该装置相关联的可变介电常数区段的电势为基础的可变电气特性。
根据本发明的方面，所述电子装置或部件可以包括弯头、功率分配器、滤波器、端口、相移器、频移器、衰减器、耦合器、电容器、电感器、双工器、各种波束形成网络的混合，并且还可以包括辐射元件。
根据本发明的方面，所述电子装置或部件具有可变电容、导纳和/或阻抗。
根据本发明的方面，所述可变电气特性引起所述装置/部件的可变操作，例如，可变相移、可变功率分配、可变滤波器操作、可变频率、可变匹配、可变耦合功率、可变幅度、可变衰减等。
本发明的方面提供了通过软件定义的电气部件，因为其电气特性是可以使用软件程序变化和修改的。
附图说明
包含到本说明书中并且构成了其部分的附图对本发明的实施例进行举例说明，所述附图与文字描述一起起着解释和例示本发明的原理的作用。附图意在按照示意性方式例示示例性实施例的主要特征。附图并非意在描绘实际实施例的每一特征，也并非意在描绘所示元件的相对尺寸，因而并不是按比例绘制的。
图1示出了现有技术的微带天线的示例。
图2示出了现有技术的LCD的截面图。
图3示出了根据本发明的实施例的功率分配器，图3A示出了图3的部分的截面图。
图4示出了根据一个实施例的可变滤波器的构造。
图5示出了根据本发明的实施例的混合分配器。
图6示出了根据本发明的实施例的三端口可变耦合器。
图7示出了根据本发明的实施例的四端口混合分配器。
图8示出了根据本发明的实施例的相移器。
图9示出了根据本发明的实施例的衰减器元件。
图10示出了根据本发明的实施例的非共振电容性负载元件。
图11A示出了现有技术的多固定滤波器布置，而图11B则示出了代替图11A的布置的根据本发明的实施例的单个可变滤波器。
具体实施方式
本发明的各种实施例总体上涉及在可变电介质结构之上提供的电子装置或部件的结构，从而提供对所述部件的操作特性的可变控制。在各种实施例的描述语境下，LCD形成了所述可变电介质结构，以便简化说明；然而可以采用其他可变电介质元件。例如，尽管LCD可以用于本发明的电子装置或部件，但是所述LCD未必包括照明源，除非其还用于投射图像。本文描述的各种实施例可以与(例如)固定和/或移动平台结合使用。当然，本文描述的各种电子装置或部件可以具有本文未具体提及的其他应用。本发明的电子装置或部件尤其可以带来益处的各种应用包括智能电话、平板电脑、膝上型电脑等。所述各种技术还可以用于双向通信和/或其他的只接收应用。
将参考不同实施例进行对本发明的各个方面的描述。对某一实施例的每项描述可以强调具体的特征。然而，应当理解，所描述的特征也可以结合到其他实施例当中，而且可以汇集这些特征的不同组合，从而形成其他实施例。
图3示出了根据本发明的实施例的功率分配器300的示例。功率分配器300包括具有输入端口310的导电输入线305、任选的扩展耦合器315、具有第一输出端口325和第二输出端口335的分配器导电线320，它们全部被设置到绝缘衬底350上。导电输入线305、扩展耦合器315和分配器导电线320可以全部是由导电材料(例如，铜或铝)构成的带。在一种实施方式中，衬底350是LCD，而在其他实施例中，其为具有可变介电常数区域317、323和327的绝缘衬底，其中，所述各区域具有可寻址电极。
采用这种配置，将输入端口310处的功率输入分配到散布器(spreader)线320内，并且一些功率在第一输出端口325处输出，其余功率从第二输出端口335处输出。在其自然的无激励条件下，功率的分配为50-50(假设对称物理结构)，这意味着一半功率在第一输出端口325处输出，一半功率在第二输出端口335处输出，并且来自第一和第二输出端口的功率输出是同相的。然而，在向可变电介质元件317、323和/或327施加电势时，可以改变功率输出和功率分配。也就是说，通过单独改变材料317、323和/或327的介电常数，能够改变对应元件的阻抗。
更具体而言，能够将相位Φ表达为：
Φ＝2πd/λg
其中，λg是在所述物质，即导电线内的波长，d是传播线的长度。另一方面，λg能够被表达为：
λg＝λ0/√εeff
其中，λ0是空气中的波长，εeff是作为εr、线宽度以及微带线的其他物理参数的函数的有效介电常数，并且εr是传播材料的介电常数。于是，能够将相位表达为：
Φ＝2πd√εeff/λ0
因此，通过单独控制对应导电线315和320的每者下面的可变电介质材料区段317、323和/或327的介电常数，能够改变所述线内的信号传播。而且，还可以通过受到控制的可变电介质材料的区段的长度d来控制相位。也就是说，可变电介质材料317、323和/或327的每者可以具有单个可寻址电极，使得可变电介质材料317、323和/或327的整个区域经受相同的所施加电压电势。相反，可变电介质材料317、323和/或327的每者可以具有多个被作为像素布置的电极，所述多个电极的每者可以单独寻址，使得唯有可变电介质材料的某一区段经受所施加的电压电势，具体取决于哪些像素被寻址。通过这种方式，对装置进行软件控制，因为可以采用软件对不同像素寻址，由此修改电气部件的行为。
例如，元件315可以起着衰减器作用。在不对可变电介质区段317施加任何电势时，所提供的功率全部传播到导体320内。另一方面，在对可变电介质317施加电势时，元件315的有效电感改变，因而衰减器315能够反射回一些功率，所以并非全部的功率都被输送给导体320，即，总输出功率受到了衰减。类似的，在对可变电介质区段323施加电势时，其能够反射一些功率，使得更少的功率通过第一输出端口325输出，这意味着能够改变第一输出端口和第二输出端口之间的功率分割，使得一个输出端口接收到比另一个输出端口更多的功率。在这些情况的每者当中，所反射的功率的量取决于对可变电介质的电极施加的电压以及可变电介质的有效尺寸。可以通过对更多或者更少的控制所述可变电介质的像素寻址而改变可变电介质的有效尺寸。
图3A示出了图3的实施例的散布器线320的截面图。在这一实施例中，使用LCD或者任何其他具有能够使用信号线加以控制的可变介电常数的材料来控制介电常数。在图3A中，在可以是玻璃板、树脂、空气等的绝缘层330之上提供散布器线320。在绝缘层330内提供可变电介质元件323和327，它们每者是在散布器线320的相应区段的范围内提供的。可以在散布器线320的每一区段的范围内的一个或多个区带内提供液晶。可变电介质元件323和327的每者耦接至相应的激活信号线306和308。在信号线306和308的任何一者上的电势变化时，对应可变电介质元件323和327的介电常数发生变化，由此诱发散布器线320的对应区段内的相位变化。可以通过选择施加至透明电极信号线306和308的电压量，即，控制εr，以及控制被施加电压的电介质元件的数量，即，控制有效长度d而控制所述相位变化。
应当指出，本发明不限于LCD的使用。也就是说，可以采用任何表现出可以控制的可变介电常数的材料。例如，可以采用任何铁电材料来替代液晶。本文所示的实施例使用了LCD，因为LCD技术成熟易得，这使得本发明具有很强的吸引力并且易于实施。
图4示出了根据一个实施例的可变滤波器的构造。这一特定示例示出了四元件滤波器，其又被称为四级滤波器。当然，可以改变元件或者级的数量，以配合任何预期实施方式。在图4中，在电介质板450之上形成四条导电线405、410、415和420。输入402连接至导电线405的一侧，输出422连接至导电线420的一侧。输入402和输出422可以是任何标准连接器，例如，同轴连接器、SMA(SubMiniature A版)连接器等。而且，可以在每条线405、410和415的末端提供抽头T，每一抽头可以具有与输入402和输出422相同的连接器。在这样的配置当中，在实质上，所述滤波器具有一个输入和四个输出，每一输出可以被调谐至不同频率和/或相位。
一般而言，可以将导电线405、410、415和420的每者的电感模型化为电容器和电感器的串行连接，分别如插图401、411、416和421所示。在导电线的每者之下提供具有可以控制的可变介电常数(VDC)的区域或区带。在线405下提供VDC 403，在导电线410下提供VDC406，在导电线415下提供VDC 413，在导电线420下提供VDC 423。VDC的每者可以具有单个电极或者多个电极，由此施加改变VDC的有效介电常数的电压电势，其中，所述多个电极可整体寻址或单独寻址。通过改变在导电线之一下提供的VDC的有效介电常数，改变该线的有效电感。线的电感的变化引起在该线上传输的信号的带宽的变化。由于在这一实施例中每条导电线都具有位于其下的VDC区带，因而能够改变每条线的带宽，由此使得这一滤波器变为可变带宽滤波器。而且，如果所有线下的VDC都被偏置，则所述滤波器的频率中心将被改变。由于可以在使用软件对VDC的各个电极寻址的情况下施加电压，因而所述滤波器受到软件控制。也就是说，可以使用软件对VDC施加各种电势，由此控制带宽和频率中心。
在图4的滤波器中，信号通过线之间的电容耦合从一条线传输至下一条线。例如，将线405的区段放置为与线410的区段平行，从而在其间形成电容器。随着信号在线405上传输，其电容耦合至线410，并开始在线410上传播。其他线也是这种情形。耦合效率取决于重叠线区段的量以及这些重叠线之间的有效间隔。有效间隔涉及线间距离以及线间介电常数。在这一实施例中，线间的介电常数受到VDC的区带的控制，因而VDC 404控制线405和线410之间的耦合，VDC 414控制线410和线415之间的耦合，VDC 424控制线415和线420之间的耦合，分别如插图407、417和427所例示的。通过改变施加至VDC 404、414和424中的任何VDC的电势，能够改变和控制滤波器的通带和拒绝斜率。因而，能够使得滤波器400的滤波特性受到软件控制，即，通过提供控制施加至各VDC的电势的软件，能够对滤波器的操作加以控制。
滤波器400的另一操作特性是其中心频率。在静态滤波器中，中心频率为常数。然而，在图4的布置当中，可以通过同时向各条线下以及各条线之间的全部VDC施加电压电势来改变中心频率。因而，通过适当地控制滤波器400的各VDC上的电压电势，能够控制滤波器的中心频率、带宽、通带和拒绝斜率。
功率划分器(又称为功率分配器，在反向使用时为功率合并器)和定向耦合器是主要在无线电技术领域使用的无源装置。它们将传输线内的所定义的量的电磁功率耦合至某一端口，该端口使所述信号能够被用到另一电路当中。被设计为在两个端口之间对功率等分的定向耦合器被称为混合耦合器。最常见形式的定向耦合器是一对耦合的传输线。它们可以是通过很多种技术实现的，包括同轴技术和平面技术(带状线和微带)。在图5中示出了对四分之一波长(λ/4)定向耦合器的带状线实施。耦合线上的功率朝相反方向流向主线上的功率，因而其有时被称为反向耦合器。主线是端口1和端口2之间的区段，耦合线是端口3和端口4之间的区段。
在图5的实施例中，主线505和耦合线520形成在电介质板550上。主线505和耦合线520可以是(例如)电介质板上的微带、Rogers(FR-4印刷电路板)上的印刷导体等。在图5的实施例中，端口1是主线的输入，端口2是主线的输出，端口3和端口4分别是耦合线的输入和输出。正常情况下，端口2处的输出将与端口1处的输入同相，端口4处的输出将与端口1处的输入有900的相移。
为了使图5的耦合器可变，在电介质板550下提供VDC区带515，并将其置于主线505和耦合线520之间。通过向VDC区带515的电极上施加电压电势，能够控制耦合线上的相移。此外，可以任选在主线和耦合线下提供额外的VDC区带503、507、523和527，从而进一步控制每一端口上的相移。例如，通过改变VDC区带507上的电压电势，输出端口2的电感发生变化，从而能够改变来自主线和耦合线的输出比。
如图5的顶部插图所示，可以将主线和耦合线置于电介质板550的顶部。相反，可以将主线和耦合线相互叠置，并且使得电介质板550、VDC区带515和底部电介质板555位于其间。
图6示出了可变三端口耦合器的实施例。以前，所有的金属线都形成在电介质板之上，并且VDC提供在电介质板下面。然而，为了清楚、简洁起见，对各种实施例的描述将在不示出或者参考电介质板的情况下继续进行。主线605具有输入端口1和输出端口2，没有相变。耦合线620具有相对于在主线605上传播的信号具有可变相位的输出端口3。通过施加至VDC区带615的电压电势来控制耦合线620上的信号的相位。
图7示出了四端口混合耦合器700的另一实施例。在没有VDC的情况下，在端口1处输入的信号分成通往端口2的没有相变的输出以及端口3处的具有90度相变的输出。类似地，输入至端口4的信号分成通往端口3的没有相变的输出以及端口2处的具有90度的相变的输出。在图7所示的表格中记录了这种情况。然而，在图7的实施例中，示出了VDC的几种任选放置，可以根据对混合耦合器700的操作的预期控制来实施所述放置的一些或全部。
例如，在输入端口1的线下提供VDC 703。通过向VDC 703的电极施加电压电势，能够控制输入信号的相位。因此，能够基于VDC 703处的电压电势引起的相变使输出端口2和输出端口3两者处的相位一起变化。这意味着，输出2处的相位可以不同于输入端口1处的输入信号的相位。另一方面，能够通过VDC 707处的电压电势独立地改变输出2处的相位。因此，输出端口3处的相位将保持与输入端口1处的输入相差900，但是输出端口2处的相位将不同于零，其取决于施加至VDC 707的电压电势。此外，可以向VDC 727的电极施加电压电势，从而独立于带宽2处的输出改变输出端口3处的相位。因而，端口2处的输出将与端口1处的输入保持在相同的相位上，但是能够将端口3处的输出改变为相对于端口1处的输入相差900。可以通过向VDC 723、707和727施加电压电势而对输入端口4的输入施加相同的影响。此外，正常情况下将在输出端口2和3之间按照相等能量对端口1处的输入信号进行分配。然而，通过控制VDC 708、728、715A和715B处的电压电势，能够改变输送至每一输出端口的能量的量，因而能够控制每一端口处的输出的幅度。
本发明的实施例还提供了两端口装置。例如，图8示出了根据本发明的实施例的相移器800。信号在端口1处输入并且在导体线805上传播。正常情况下，端口2处的输出信号将处于恒定幅度上，并且与输入信号同相。然而，如图8的表格所示，随着电压电势被施加到VDC 803的电极上，能够相对于端口1处的输入改变端口2处的输出信号的相位。
图9示出了两端口元件的另一示例。图9示出了根据本发明的实施例的衰减器。端口1上的输入信号通过主线905并且在端口2处以相同的相位但是在受控幅度下输出。具体而言，在主线905上提供了两个衰减器。所述衰减器由在VDC 903和907之上提供的导电衰减贴片930和937构成。根据施加至VDC 930和907的电极的电压电势，能够控制端口2处的信号输出的幅度，即，使其发生衰减。
本发明的实施例还提供了单端口装置。例如，图10示出了根据本发明的实施例的单端口负载元件1000。在图10的示例中，所述负载为处于导电线1005的尽头的可变电容器的形式。具体而言，在主线1005的尽头形成与之电连接的电容器板1030。VDC 1003的接地电极可以形成互补电容器板，或者可以在VDC 1003下形成互补电容器板。可以通过向VDC1003的电极施加电压电势而改变这一负载的电容。
图11A和图11B示出了可以如何采用根据所公开的实施例的元件简化在(例如)蜂窝电话中实施的开关阵列的构造。图11A示出了现有技术开关布置。如图所示，在这一示例中，两种布置均包括被标示为Tx/Rx1-Tx/Rx4的四个天线。每一天线被设计为在不同的频率上工作。在现有技术中，如图7A中所示，每一天线连接至专用固定滤波器F1-F4，并且每一开关连接至专用开关S1-S4。之后，每两个开关连接至单个中间开关，即，可以通过中间开关S5选择开关S1和S2，并且可以通过中间开关S6选择开关S3和S4。开关S5和S6连接至主开关S7。因而，例如，如果要选择天线Tx/Rx1，那么使开关S7、S5和S1闭合，同时将所有其他开关切换到断开位置。相反，如果要选择天线Tx/Rx3，那么使开关S7、S6和S3闭合，同时将所有其他开关切换到断开位置。因而，这种布置需要四个固定滤波器和七个开关。相反，在图11B的实施例中，将单个可变滤波器连接至所有天线Tx/Rx1-Tx/Rx4。根据选择了哪一天线，向可变滤波器1140的VDC的电极施加不同电压电势。可变滤波器1140可以是根据本文提供的教导使用(例如)图4的实施例构建的。
最后，应当理解，本文描述的过程和技术不与任何具体设备存在固有关联，并且可以通过任何适当的部件组合实施。此外，可以根据本文描述的教导使用各种类型的通用装置。构建执行本文描述的方法步骤的专用设备也可以被证明是有利的。已经结合具体示例描述了本发明，它们在所有的方面当中都意在具有举例说明的作用而非限制作用。本领域技术人员将认识到很多不同的硬件、软件和固件组合都将适于实践本发明。
已经结合具体示例描述了本发明，它们在所有的方面当中都意在具有举例说明的作用而非限制作用。本领域技术人员将认识到很多不同的硬件、软件和固件组合都将适于实践本发明。此外，通过考虑本文公开的发明的说明书和实践，本发明的其他实施方式对于本领域技术人员而言将是显而易见的。意在使说明书和示例仅被视为具有举例说明的作用，而本发明的实际范围和实质则由所附权利要求来表示。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种具有可变特性的电气元件，包括：
具有电绝缘特性的电介质面板；
背面面板；
导电公共板；
设置在所述电介质面板上方的导电线；
设置在所述导电线下方的限定区域处的可变电介质区带，所述可变电介质区带包括可变介电常数材料(VDC)，所述可变介电常数材料(VDC)夹在所述背面面板与所述电介质面板之间并且具有耦接至电压源的电极；
其中，所述电气元件包括可变功率分配器，其中，所述导电线包括输入线，并且其中，所述功率分配器包括两条输出线，所述输出线均耦接至所述输入线。
2.根据权利要求1所述的可变功率分配器，还包括设置在所述两条输出线之一下方的第二可变电介质区带以及设置在所述两条输出线中的另一条下方的第三可变电介质区带。
3.一种具有可变特性的电气元件，包括：
具有电绝缘特性的电介质面板；
背面面板；
导电公共板；
设置在所述电介质面板上方的导电线；
设置在所述导电线下方的限定区域处的可变电介质区带，所述可变电介质区带包括可变介电常数材料(VDC)，所述可变介电常数材料(VDC)夹在所述背面面板与所述电介质面板之间并且具有耦接至电压源的电极，
其中，所述电气元件包括可变滤波器，其中，所述导电线包括所述可变滤波器的输入线，并且其中，所述可变滤波器包括设置在所述电介质面板的顶部上的至少一条输出线，所述输出线不具有与所述输入线的欧姆接触，并且还包括设置在所述输入线和所述输出线之间的区域内的第二可变电介质区带。
4.根据权利要求3所述的可变滤波器，还包括设置在所述输出线下方的第三可变电介质区带。
5.根据权利要求1所述的电气元件，其中，所述电气元件包括可变滤波器，其中，所述导电线包括所述可变滤波器的输入线，并且其中，所述可变滤波器包括设置在所述电介质面板的顶部上的多条输出线，所述多条输出线中的每者不具有与所述输入线或者所述多条输出线中的另一条输出线的欧姆接触，并且还包括多个可变电介质区带，所述多个可变电介质区带均设置在所述多条输出线中的两条输出线之间的区域内。
6.根据权利要求5所述的可变滤波器，还包括第二多个可变电介质区带，所述第二多个可变电介质区带均设置在所述多条输出线之一的下方。
7.根据权利要求1所述的电气元件，其中，所述电气元件包括可变衰减器，并且还包括与所述导电线欧姆接触的衰减贴片，并且其中，所述限定区域位于所述衰减贴片下方。
8.根据权利要求1所述的电气元件，其中，所述电气元件包括可变负载，并且还包括与所述导电线欧姆接触的电容器板，并且其中，所述限定区域位于所述电容器板下方。
9.一种分配器，包括：
具有电绝缘特性的电介质面板；
背面面板；
导电公共板；
主线，所述主线设置在所述电介质面板上方并且具有第一输入端口和第一输出端口；
耦合线，所述耦合线设置在所述电介质面板上方并且具有第二输出端口，所述耦合线与所述主线隔开并且被定位在与所述主线平行的取向上；
可变电介质区带，所述可变电介质区带设置在所述主线和所述耦合线之间的限定区域处，所述可变电介质区带包括可变介电常数材料(VDC)，所述可变介电常数材料(VDC)夹在所述背面面板与所述电介质面板之间并且具有耦接至电压源的电极。
10.根据权利要求9所述的分配器，其中，所述耦合线还包括第二输入端口。
11.根据权利要求10所述的分配器，还包括设置在所述主线和所述耦合线之一下方的限定区域内的第二可变电介质区带。
12.根据权利要求10所述的分配器，还包括设置在所述主线下方的限定区域内的第二可变电介质区带以及设置在所述耦合线下方的限定区域内的第三可变电介质区带。
13.根据权利要求10所述的分配器，还包括在一端与所述主线具有欧姆接触并且在另一端与所述耦合线具有欧姆接触的桥接线。
14.根据权利要求13所述的分配器，还包括设置在所述桥接线下方的限定区域内的第四可变电介质区带。
15.一种可变滤波器，包括：
具有电绝缘特性的电介质面板；
背面面板；
导电公共板；
设置在所述电介质面板上方的输入线；
设置在所述电介质面板上方的至少一条耦合线，所述至少一条耦合线与所述输入线隔开并且被定位在与所述输入线平行的取向上，所述耦合线具有输出抽头；
设置在所述输入线和所述耦合线之间的限定区域处的可变电介质区带，所述可变电介质区带包括可变介电常数材料(VDC)，所述可变介电常数材料(VDC)夹在所述背面面板与所述电介质面板之间并且具有耦接至电压源的电极。
16.根据权利要求15所述的可变滤波器，还包括设置在所述输入线下方的限定区域处的第二可变电介质区带。
17.根据权利要求15所述的可变滤波器，还包括设置在所述耦合线下方的限定区域处的第二可变电介质区带。
18.一种可变滤波器，包括：
具有电绝缘特性的电介质面板；
背面面板；
导电公共板；
设置在所述电介质面板上方的输入线；
设置在所述电介质面板上方的多条耦合线，所述多条耦合线均与所述输入线隔开并且被定位于与所述输入线平行的取向上，所述多条耦合线中的至少一条具有输出抽头；
多个可变电介质区带，所述多个可变电介质区带均被设置在所述多条耦合线中的两条耦合线之间的限定区域处，所述可变电介质区带包括可变介电常数材料(VDC)，所述可变介电常数材料(VDC)夹在所述背面面板与所述电介质面板之间并且具有耦接至电压源的电极。
19.根据权利要求18所述的可变滤波器，还包括第二多个可变电介质区带，所述第二多个可变电介质区带均设置在所述耦合线之一下方的限定区域处。

Claims (20)

1.一种具有可变特性的电气元件，包括：
具有电绝缘特性的电介质面板；
背面面板；
导电公共板；
设置在所述电介质面板上方的导电线；
设置在所述导电线下方的限定区域处的可变电介质区带，所述可变电介质区带包括可变介电常数材料(VDC)，所述可变介电常数材料(VDC)夹在所述背面面板与所述电介质面板之间并且具有耦接至电压源的电极。
2.根据权利要求1所述的电气元件，其中，所述电气元件包括可变功率分配器，其中，所述导电线包括输入线，并且其中，所述功率分配器包括两条输出线，所述输出线均耦接至输入。
3.根据权利要求2所述的可变功率分配器，还包括设置在所述两条输出线之一下方的第二可变电介质区带以及设置在所述两条输出线中的另一条下方的第三可变电介质区带。
4.根据权利要求1所述的电气元件，其中，所述电气元件包括可变滤波器，其中，所述导电线包括所述可变滤波器的输入线，并且其中，所述可变滤波器包括设置在所述电介质面板的顶部上的至少一条输出线，所述输出线不具有与所述输入线的欧姆接触，并且还包括设置在所述输入线和所述输出线之间的区域内的第二可变电介质区带。
5.根据权利要求4所述的可变滤波器，还包括设置在所述输出线下方的第三可变电介质区带。
6.根据权利要求1所述的电气元件，其中，所述电气元件包括可变滤波器，其中，所述导电线包括所述可变滤波器的输入线，并且其中，所述可变滤波器包括设置在所述电介质面板的顶部上的多条输出线，所述多条输出线中的每者不具有与所述输入线或者所述多条输出线中的另一条输出线的欧姆接触，并且还包括多个可变电介质区带，所述多个可变电介质区带均设置在所述多条输出线中的两条输出线之间的区域内。
7.根据权利要求6所述的可变滤波器，还包括第二多个可变电介质区带，所述第二多个可变电介质区带均设置在所述多条输出线之一的下方。
8.根据权利要求1所述的电气元件，其中，所述电气元件包括可变衰减器，并且还包括与所述导电线欧姆接触的衰减贴片，并且其中，所述限定区域位于所述衰减贴片下方。
9.根据权利要求1所述的电气元件，其中，所述电气元件包括可变负载，并且还包括与所述导电线欧姆接触的电容器板，并且其中，所述限定区域位于所述电容器板下方。
10.一种分配器，包括：
具有电绝缘特性的电介质面板；
背面面板；
导电公共板；
主线，所述主线设置在所述电介质面板上方并且具有第一输入端口和第一输出端口；
耦合线，所述耦合线设置在所述电介质面板上方并且具有第二输出端口，所述耦合线与所述主线隔开并且被定位在与所述主线平行的取向上；
可变电介质区带，所述可变电介质区带设置在所述主线和所述耦合线之间的限定区域处，所述可变电介质区带包括可变介电常数材料(VDC)，所述可变介电常数材料(VDC)夹在所述背面面板与所述电介质面板之间并且具有耦接至电压源的电极。
11.根据权利要求10所述的分配器，其中，所述耦合线还包括第二输入端口。
12.根据权利要求11所述的分配器，还包括设置在所述主线和所述耦合线之一下方的限定区域内的第二可变电介质区带。
13.根据权利要求11所述的分配器，还包括设置在所述主线下方的限定区域内的第二可变电介质区带以及设置在所述耦合线下方的限定区域内的第三可变电介质区带。
14.根据权利要求11所述的分配器，还包括在一端与所述主线具有欧姆接触并且在另一端与所述耦合线具有欧姆接触的桥接线。
15.根据权利要求14所述的分配器，还包括设置在所述桥接线下方的限定区域内的第四可变电介质区带。
16.一种可变滤波器，包括：
具有电绝缘特性的电介质面板；
背面面板；
导电公共板；
设置在所述电介质面板上方的输入线；
设置在所述电介质面板上方的至少一条耦合线，所述至少一条耦合线与所述输入线隔开并且被定位在与所述输入线平行的取向上，所述耦合线具有输出抽头；
设置在所述输入线和所述耦合线之间的限定区域处的可变电介质区带，所述可变电介质区带包括可变介电常数材料(VDC)，所述可变介电常数材料(VDC)夹在所述背面面板与所述电介质面板之间并且具有耦接至电压源的电极。
17.根据权利要求16所述的可变滤波器，还包括设置在所述输入线下方的限定区域处的第二可变电介质区带。
18.根据权利要求16所述的可变滤波器，还包括设置在所述耦合线下方的限定区域处的第二可变电介质区带。
19.一种可变滤波器，包括：
具有电绝缘特性的电介质面板；
背面面板；
导电公共板；
设置在所述电介质面板上方的输入线；
设置在所述电介质面板上方的多条耦合线，所述多条耦合线均与所述输入线隔开并且被定位于与所述输入线平行的取向上，所述多条耦合线中的至少一条具有输出抽头；
多个可变电介质区带，所述多个可变电介质区带均被设置在所述多条耦合线中的两条耦合线之间的限定区域处，所述可变电介质区带包括可变介电常数材料(VDC)，所述可变介电常数材料(VDC)夹在所述背面面板与所述电介质面板之间并且具有耦接至电压源的电极。
20.根据权利要求19所述的可变滤波器，还包括第二多个可变电介质区带，所述第二多个可变电介质区带均设置在所述耦合线之一下方的限定区域处。
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