CN112397854A - 移相器及天线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种移相器及天线,属于通信技术领域。本发明的移相器,划分为第一信号传输区、第二信号传输区和相位调整区;所述移相器包括:相对设置的第一基底和第二基底;位于第一基底和第二基底之间,对应所述第一信号传输区和所述第二信号传输区的信号传输结构,对应所述相位调整区的移相结构,其中,所述信号传输结构,用于传输微波信号;所述移相结构,用于调整所述微波信号的相位;所述移相器还包括:位于所述第一基底和所述第二基底之间的隔离挡墙;其中,所述隔离挡墙,用于将所述信号传输结构的介质层与移相结构中的介质层分隔开。

Description

移相器及天线
技术领域
本发明属于通信技术领域,具体涉及一种移相器及天线。
背景技术
现今的低损耗液晶移相器,主要分为单端口和双端口两种结构,其中双端口移相结构需要首先通过功率分配器部分将能量等分后,再通过两条传输线将能量传递给后端的移相部分。由于功率分配器部分介质须为空气,才能保证不同电压下介质的介电常数相同,各部分阻抗保持不变,确保能量等分,而移相部分介质为液晶,其介电常数随电压变化而改变,因此若不进行介质隔离,会造成功率分配器部分介质变为液晶,介电常数随电压改变,导致阻抗改变能量无法等分,整体器件移相度降低且损耗增大。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种可以降低损耗的移相器及天线。
第一方面,本发明实施例提供一种移相器,划分为第一信号传输区、第二信号传输区和相位调整区;所述移相器包括:相对设置的第一基底和第二基底;位于第一基底和第二基底之间,对应所述第一信号传输区和所述第二信号传输区的信号传输结构,对应所述相位调整区的移相结构,其中,所述信号传输结构,用于传输微波信号;所述移相结构,用于调整所述微波信号的相位;所述移相器还包括:位于所述第一基底和所述第二基底之间的隔离挡墙;其中,
所述隔离挡墙,用于将所述信号传输结构的介质层与移相结构中的介质层分隔开。
其中,所述隔离挡墙环绕所述相位调整区设置。
其中,所述隔离挡墙的材料包括封框胶。
其中,所述第一信号传输结构和第二信号传输结构均包括:参考电极,设置在所述第一基底上的耦合支路和时延支路,以及设置在所述第二基底上的接收电极;其中,
所述耦合支路和时延支路均与参考电极形成电流回路;
所述耦合支路的第一端和所述时延支路的第一端均与功率分配器连接;所述时延支路的第二端连接所述移相结构中的第一传输线,所述耦合支路的第二端悬接;
所述耦合支路和所述接收电极在所述第二基底上的正投影至少部分重叠;所述接收电极连接所述移相结构中的第二传输线。
其中,所述耦合支路和所述时延支路的长度不同。
其中,所述耦合支路的长度范围为1mm-30mm。
其中,所述耦合支路和所述时延支路之间的最小间距范围为所述耦合支路的线宽的2-3倍以上。
其中,所述移相结构中的第一传输线设置在所述第一基底上,与所述时延支路和所述耦合支路同层设置且材料相同;和/或,
所述移相结构中的第二传输线设置在所述第二基底上,与所述接收电极同层设置且材料相同。
其中,所述信号传输结构包括:设置在所述第一基底上的阻抗匹配线;所述阻抗匹配线连接所述移相结构中的第一传输线。
其中,所述阻抗匹配线的线宽沿信号传输区指向相位调整区方向线宽逐渐增宽。
其中,所述移相结构中的第一传输线设置在所述第一基底上,与所述阻抗匹配线同层设置且材料相同。
其中,所述相位调整区中的介质层包括液晶分子。
第二方面,本发明实施例提供一种天线,包括上述的任一移相器。
附图说明
图1为本发明实施例的一种移相器的俯视示意图;
图2为本发明实施例的另一种移相器俯视示意图;
图3为本发明实施例的一种具有双端口信号传输结构的移相器俯视示意图;
图4为图3的移相器的由左侧观察的侧视图;
图5为图3的移相结构的由左侧观察的侧视图;
图6为本发明实施例的另一种具有双端口信号传输结构的移相器俯视示意图;
图7为图6的移相器的由左侧观察的侧视图;
图8为本发明实施例的一种具有单端口信号传输结构的移相器俯视示意图;
图9为图8的移相器的由左侧观察的侧视图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
除非另外定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
在此需要说明的是,在本发明实施例中,信号传输区的数量包括两个,两个信号传输区分设在相位调整区的两相对侧;具体的,位于相位调整区左侧的信号传输区为第一信号传输区,位于相位调整区右侧的信号传输区为第二信号传输区。在第一信号传输区和第二信号传输区中均设有信号传输结构,分别为第一信号传输结构和第二信号传输结构;其中,第一信号传输结构和第二信号传输结构中一者作为信号的微波信号的引入,另一者则是在微波信号经过移相器移相后,将相位改变的微波信号进行输出。而在本实施例中第一信号传输结构和第二信号传输的结构可以相同,也可以不同;而在本实施例中是以第一信号传输结构和第二信号传输结构相同为例进行说明的,也即本发明实施例提供的移相器为一种互易型移相器。
其中,若第一信号传输结构和第二信号传输结构均为双端口结构;第一信号传输结构和第二信号传输结构均包括时延支路、耦合支路、接收电极和功率分配器;第一信号传输结构的时延支路和耦合支路的第一端分别连接在其功率分配器的两个信号输出端上,且耦合支路与接收电极的投影至少部分重叠;第二信号传输结构的时延支路和耦合支路的第一端分别连接在其功率分配器的两个信号输出端上,且耦合支路与接收电极的投影至少部分重叠;第一信号传输结构中的时延支路的第二端连接在第一传输线的左端,第二信号传输结构的时延支路的第二端则连接在第一传输线的右端;第一信号传输结构中的接收电极的则连接第二传输线的左端,第二信号传输结构中的接收电极的则连接第二传输线的右端。
其中,无论第一信号传输结构还是第二传输结构,其中的参考电极通常采用接地电极,当然只要能够与耦合支路、时延支路具有一定压差的任何参考电极均可,在本实施例中以参考电极为接地电极为例进行说明。在本实施例中接地电极的具体位置取决于接地电极和耦合支路、时延支路所构成的传输结构;具体的,在本发明实施例中时延支路、耦合支路、接地电极构成包括但不局限于微带线传输结构、带状线传输结构、共表面波导传输结构、基片集成波导传输结构中任意一种。而在下述实施例中为了与移相结构配合对本实施例中的馈电结构进行说明,同样以时延支路、耦合支路、接地电极构成微带线传输结构为例进行说明。此时,馈电结构中的接地电极位于第一基底背离介质层的一侧,且与移相结构中的接地电极连接。当然,馈电结构中的接地电极和移相结构中的接地电极也可以采用一体成型结构。
若第一信号传输结构和第二信号传输结构均为单端口结构;第一信号传输结构和第二信号传输结构均包括:阻抗匹配线,此时,第一信号传输结构中的阻抗匹配线连接第一传输线的左端,第二信号传输结构中的阻抗匹配线连接第一传输线的右端。
移相器的第一信号传输结构和第二传输结构中的介质层包括但不限于空气,移相结构中的介质层包括但不限于液晶;在下述具体实现方式中均是以第一信号传输结构和第二传输结构中的介质层为空气,移相结构中的介质层为液晶为例。应当理解的是,在本发明实施例中,移相器的第一信号传输结构和第二传输结构中的介质层也就是第一传输结构和第二信号传输结构中的介质层,即为空气;相位调整区中的介质层也就是移相结构中的介质层,即为液晶。
第一方面,结合图1和2所示,本发明实施例提供一种移相器,具体可以为一种液晶移相器,其划分为第一信号传输区Q11、第二信号传输区Q12和信号调整区Q2。该移相器包括相对设置的第一基底10和第二基底20;其中,在第一基底10和第二基底20之间,对应第一信号传输区Q11的位置设置有第一信号传输结构11,对应第二信号传输区Q12的位置设置有第二传输结构12,对应相位调整区Q2的位置设置有移相结构2。第一信号传输结构11用于将微波信号引入移相结构2,以通过移相结构2对微波信号的相位进行调整;第二信号传输结构12用于将经由移相结构2相位调整后的微波信号进行输出。第一信号传输结构11和第二传输结构12中的介质层为空气,移相结构2中的介质层为液晶。特别的是,在第一基底10和第二基底20之间还设置有隔离挡墙3,该隔离挡墙3用于将第一信号传输结构11和第二传输结构12中的介质层与移相结构2中的介质层分隔开。
由于在本发明实施例的移相器中设置有隔离挡墙3,且该隔离挡墙3能够将第一信号传输结构11和第二信号传输结构12中的介质层与移相结构2中的介质层分隔开,这样一来,可以将移相结构2中的液晶介质层30限定在移相结构中,以保证第一信号传输结构11和第二信号传输结构12中的介质层仍为空气,而空气相较液晶作为介质层而言,可以有效的降低第一信号传输结构11和第二信号传输结构12所传输的微波信号的损耗,从而可以降低整个移相器的损耗。
在本发明的一些实施例中,如图1所示,隔离挡墙3环绕相位调整区Q2设置,将相位调整区和第一信号传输区Q11和第二信号传输区Q12分隔开,同时将分别位于这两区中的空气介质层和液晶介质层30分隔开。之所以将隔离挡墙3环绕相位调整区Q2设置是因为,相位调整区Q2面积相较第一信号调整区Q11和第二信号传输区Q12而言要大,因此在涂覆隔离挡墙3时更容易形成。当然,将隔离挡墙3环绕第一信号传输区Q11和第二信号传输区Q12设置也是可行的,也即如图2所示。
在本发明的一些实施例中,上述的隔离挡墙3的材料包括但不限于封框胶。之所以采用封框胶是因为,封框胶的密封性较好,可以很好的相位调整区Q2和第一信号传输区Q11和第二信号传输区Q12中的介质层分隔开。
结合图3-5本发明实施例还提供一种移相器,该移相器中的移相结构2通常可以包括设置在第一基底10靠近第二基底20的侧面上的第一传输线21和第一基底10背离所述第二基底20的侧面上的接地电极;设置在第二基底20靠近第一基底10的侧面上的第二传输线22,以及设置在第一传输线21和第二传输线22所在层之间的液晶介质层30;其中,第一传输线21和第二传输线22在空间上存在交叠。
该移相器的第一信号传输结构11和第二传输结构12均可以为双端口结构;其中,第一信号传输结构11和第二信号传输结构12相同,只是第一信号传输结11构用于微波信号的输入,第二信号传输结构12用作微波信号的输出,因此为了方便描述以第一信号传输结构11为例进行说明。
如图3和4所示,第一信号传输结构11具体可以包括:设置在第一基底10上的耦合支路112和时延支路111(耦合支路112和时延支路111),设置在第一基底10背离耦合支路112和时延支路112一侧的接地电极4,以及设置在第二基底靠近耦合支路112和时延支路111一侧的接收电极113;其中,耦合支路112的第一端和时延支路111的第一端均与功率分配器114连接;时延支路111的第二端连接移相结构2中的第一传输线21,耦合支路112的第二端悬接,悬接也即耦合支路112的第二端不与任何部件进行连接,处于悬空状态;耦合支路112和接收电极113在第二基底20上的正投影至少部分重叠;接收电极113连接移相结构2中的第二传输线22;耦合支路112和时延支路1分别与接地电极4形成电流回路。
应当理解的是,时延支路111和耦合支路112所传播的微波信号为高频信号,在本实施例中电流回路是指,时延支路111和耦合支路112与接地电极4之间存在一定压差,时延支路111和耦合支路112分别与接地电极4形成电容、电导,同时,时延支路111与移相结构中的第一传输线4连接,接收电极113与第二传输线5连接,以对微波信号进行传输,最终回流到接地电极4,也即形成电流回路。
在此需要说明的是,以T型结构的功率分配器为例,该功率分配器具有一个信号输入端和两个信号输出端(即,第一信号输出端和第二信号输出端);该功率分配器114的信号输入端用于将微波信号源,第一信号输出端连接时延支路111,第二信号输出端连接耦合支路112。这样一来,微波信号源输入至功率分配器114的信号输入端的微波信号携带一定功率P,经由功率分配器114将功率等分之后通过第一信号输出端传输至时延支路111,通过第二信号输出端输出至耦合支路112;此时耦合支路112和时延支路111上所传输的微波信号均为携带信号输入端的微波信号的功率的一半1/2P。当然,功率分配器114也可以是四端口功率分配器,例如3DB电桥,根据产品需求可以对功率分配器进行选择。
在本实施例中,以移相结构中的第一传输线21和第二传输线22均可以是微带线为例,接地电极5设置在第一基底10背离第一传输线21的一侧,第一传输线21和第二传输线22可以采用梳状电极,移相结构中的接地电极5则可以采用面状电极,且该接地电极5与第一传输结构和第二传输结构中的接地电极4连接,或者这两个接地电极采用一体成型结构,也即第一传输线21、第二传输线22和接地电极构成微带线传输结构;当然第一传输线21、第二传输线22和接地电极也构成带状线传输结构、共表面波导传输结构、基片集成波导传输结构中任意一种,在此不一一列举。
其中,若第一信号传输结构11中的时延支路111的耦合支路112的线长相同时,携带功率P微波信号经过功率分配器114将微波信号一分为二,此时时延支路111和耦合支路114所接收到的微波信号所携带功率均为1/2P,且相位延迟也是相同的。与此同时,给第一传输线21和第二传输线22分别施加一定的电压,且二者电压具有一定的电压差,以使液晶介质层30发生偏转,从而使得液晶介质层30的介电常数发生改变,以使沿第一传输线21和第二传输线22在液晶介质层30中的传输的微波信号的相位均发生改变,也即实现微波信号的移相。
而对于第二信号传输结构12的结构与第一信号传输结构11相同,故在此不在详细描述,第二信号传输结构12的时延支路121的功能是将移相结构2的第一传输线21所输出的微波信号输出给功率分配器124;第二信号传输结构12的接收电极123的功能是将移相结构2的第二传输线22所输出的微波信号耦合至耦合支路122进行输出给功率分配器124,之后功率分配器124将微波信号进行输出。
综上,对于上述具有双端口的信号传输结构移相器,在本实施例中通过隔离挡墙3将第一信号传输结构11、第二信号传输结构12和移相结构2分隔开,也即将空气介质层和液晶介质层30分隔开,使得第一信号传输结构11和第二信号传输结构12的介质层的仅为空气,因此可以保证在不同电压下第一信号传输结构11和第二传输结构12的介质层的介质常数不变,从而保证时延支路111和耦合支路112的阻抗不会发生改变,以使得功率分配器所分配给这二者的微波信号的能量是等分的,进而确保移相器器件的移相度达到360°,且微波信号的损耗低。
其中,对于上述具有双端口的信号传输结构移相器,第一信号传输结构11(第二信号传输结构12)的总长度,也即功率分配器的信号输入端所连接的信号线和耦合支路(或者时延支路)的总线长A可以设计在1mm-30mm。为了防止时延支路111和耦合支路112(同理,时延支路121和耦合支路122)之间产生耦合电容影响这两条支路上的微波信号的传输,可以将时延支路111和耦合支路112之间的最小距离B设置为耦合支路112(或者时延支路111)的线宽的2-3倍。而对于时延支路111和耦合支路112的各位置线宽可以相等,也可以根据所述阻抗对时延支路111和耦合支路112各位置的线宽进行相应的设计。
其中,第一信号传输结构11和第二信号传输结构12的时延支路111、耦合支路112、的时延支路121、耦合支路122,以及第一传输线21均设置在第一基底10上且材料相同,接收电极113、接收电极123和第二传输线22均设置在第二基底20上且材料相同。这样一来,可以有效的降低移相器的整体盒厚,同时还以采用一次工艺形成时延支路111、耦合支路112、时延支路121、耦合支路122,以及采用一次工艺形成接收电极113、接收电极123和第二传输线22,因此可以降低工艺成本,提高生产效率。当然,第一信号传输结构11和第二信号传输结构12的时延支路111、耦合支路112、的时延支路121、耦合支路122,以及第一传输线21均设置在第一基底10上且材料相同;或者,接收电极113、接收电极123和第二传输线22均设置在第二基底20上且材料相同。也均是可以的,同样可以降低工艺成本,提高生产效率。
如图6和7所示,本发明实施例还提供一种移相器,该移相器的结构可以与上述移相器的结构大致相同,区别在于,将第一信号传输结构11的时延支路111和耦合支路112(第二信号传输结构12的时延支路121和耦合支路122)设计为线长不等长,这样一来,使得功率分配器114所分配给时延支路111和耦合支路112的微波信号的功率是等分的,但是二者的所传输的微波信号的相位则不同,即,时延支路111和耦合支路112中线长的一者的相位更滞后。
其中,优选的将时延支路111的线长大于耦合支路112的线长;之所以如此设置是因为,线长越长微波信号的损耗越大,而耦合支路112所传输的微波信号需要耦合至接收电极113之后传输第二传输线21,在这个过程中微波信号会有损耗,若将耦合支路112的线长增长,其所传输的微波信号的损耗会增大,故将时延支路111的线长设计为比耦合支路112的线长要长一些,图6中所示,耦合支路112和功率分配器114的线长为A;时延支路的线长为A+D+E。
进一步的,可以将时延支路111(时延支路121)设计为弓字形、波浪形、锯齿波中的任意一种,以时延支路111设计为弓字形为例,此时,可以将功率分配器114的信号输入端所连接的信号线和耦合支路112的总线长A可以设计在1mm-30mm。为了防止时延支路111和耦合支路112之间产生耦合电容影响这两条支路上的微波信号的传输,可以将时延支路111和耦合支路112之间的最小距离B设置为耦合支路112(或者时延支路111)的线宽的2-3倍。将弓字形时延支路111的每一个弯折部(类似U形)的宽度C设置为耦合支路112(或者时延支路)的线宽的2-3倍。而对于时延支路111和耦合支路112的各位置线宽可以相等,也可以根据所述阻抗对时延支路111和耦合支路112各位置的线宽进行相应的设计。
对于该移相器的其余部件,与上述的具有双端口的信号传输结构的移相器的结构大致相同,因此不再一一赘述。
如图8和9所示,本发明实施例还提供一种移相器,该移相器与上述的移相的结构大致相同,区别在于,本实施例中的移相的第一信号传输结构11和第二信号传输结构12均为单端口结构,该第一信号传输结构11和第二信号传输结构12分别包括设置在第一基底10上的阻抗匹配线115和阻抗匹配线125;阻抗匹配线115和阻抗匹配线125连接移相结构2中的第一传输线21。具体的,第一信号传输结构11的阻抗匹配线115连接第一传输线21的左端,用以将微波信号引入;第二信号传输结构12的阻抗匹配线125连接第一传输线21的右端,用以将经过移相结构2相位调整后的微波信号进行输出。
由于在本实施例中隔离挡墙3将信号传输结构的空气介质层和移相结构3中的液晶介质层30分隔开,此时阻抗匹配线115和阻抗匹配线125的介质层为功耗较低的空气,因此能够降低移相器整体器件的损耗。
其中,阻抗匹配线115和阻抗匹配线125的长度A均可以设计为工作频率下的四分之波长,阻抗匹配线115的线宽沿第一信号传输区Q11指向相位调整区Q2方向线宽逐渐增宽;阻抗匹配线125的线宽沿第二信号传输区Q12指向相位调整区Q2方向线宽逐渐增宽,当然,阻抗匹配线115和阻抗匹配线125的线宽均可以根据所需不同阻抗进行相应设计。
对于该移相器的其余部件,与上述的具有双端口的信号传输结构的移相器的结构大致相同,因此不再一一赘述。
在发明的一些实施例中,第一基底10和第二基底20可以采用厚度为100-1000微米的玻璃基板,也可采用蓝宝石衬底,还可以使用厚度为10-500微米的聚对苯二甲酸乙二酯基板、三聚氰酸三烯丙酯基板和聚酰亚胺透明柔性基板。具体的,第一基底10和第二基底20可以采用介电损耗极低的高纯度石英玻璃。相比于普通玻璃基板,第一基底10和第二基底20采用石英玻璃可以有效减小对微波的损耗,使移相器具有低的功耗和高的信噪比。
在发明的一些实施例中,第一传输线21、第二传输线22、接地电极的材料均可以采用铝、银、金、铬、钼、镍或铁等金属制成。而且第一传输线21、第二传输线22还可以采用透明导电氧化物制成。
其中,液晶介质层30中的液晶分子为正性液晶分子或负性液晶分子,需要说明的是,当液晶分子为正性液晶分子时,本发明具体实施例液晶分子长轴方向与第二电极之间的夹角大于度小于等于45°。当液晶分子为负向液晶分子时,本发明具体实施例液晶分子长轴方向与第二电极之间的夹角大于度小于90°,保证了液晶分子发生偏转后,改变液晶层的介电常数,以达到移相的目的。
本发明实施例还提供一种液晶天线,该液晶天线包括上述的任意一种移相器。其中,在第二基底的背离液晶介质层的一侧还设置有至少两个贴片单元,其中,每两个贴片单元之间的间隙与电极条之间的间隙对应设置。这样一来,可以使得经过上述的任意一种移相器进行相位调整后的微波信号从贴片单元之间的间隙辐射出去。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种移相器,划分为第一信号传输区、第二信号传输区和相位调整区;所述移相器包括:相对设置的第一基底和第二基底;位于第一基底和第二基底之间,对应所述第一信号传输区和所述第二信号传输区的位置的信号传输结构,对应所述相位调整区的移相结构,其中,所述信号传输结构,用于传输微波信号;所述移相结构,用于调整所述微波信号的相位;其特征在于,所述移相器还包括:位于所述第一基底和所述第二基底之间的隔离挡墙;其中,
所述隔离挡墙,用于将所述信号传输结构的介质层与移相结构中的介质层分隔开。
2.根据权利要求1所述的移相器,其特征在于,所述隔离挡墙环绕所述相位调整区设置。
3.根据权利要求1所述的移相器,其特征在于,所述隔离挡墙的材料包括封框胶。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的移相器,其特征在于,所述第一信号传输结构和第二信号传输结构均包括:参考电极、设置在所述第一基底上的耦合支路和时延支路,以及设置在所述第二基底上的接收电极;其中,
所述耦合支路和时延支路均与参考电极形成电流回路;
所述耦合支路的第一端和所述时延支路的第一端均与功率分配器连接;所述时延支路的第二端连接所述移相结构中的第一传输线,所述耦合支路的第二端悬接;
所述耦合支路和所述接收电极在所述第二基底上的正投影至少部分重叠;所述接收电极连接所述移相结构中的第二传输线。
5.根据权利要求4所述的移相器,其特征在于,所述耦合支路和所述时延支路的长度不同。
6.根据权利要求4所述的移相器,其特征在于,所述耦合支路的长度范围为1mm-30mm。
7.根据权利要求4所述的移相器,其特征在于,所述耦合支路和所述时延支路之间的最小间距范围为所述耦合支路的线宽的2-3倍以上。
8.根据权利要求4所述的移相器,其特征在于,所述移相结构中的第一传输线设置在所述第一基底上,与所述时延支路和所述耦合支路同层设置且材料相同;和/或,
所述移相结构中的第二传输线设置在所述第二基底上,与所述接收电极同层设置且材料相同。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的移相器,其特征在于,所述信号传输结构包括:设置在所述第一基底上的阻抗匹配线;所述阻抗匹配线连接所述移相结构中的第一传输线。
10.根据权利要求9所述的移相器,其特征在于,所述阻抗匹配线的线宽沿信号传输区指向相位调整区方向线宽逐渐增宽。
11.根据权利要求9所述的移相器,其特征在于,所述移相结构中的第一传输线设置在所述第一基底上,与所述阻抗匹配线同层设置且材料相同。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的移相器,其特征在于,所述相位调整区中的介质层包括液晶分子。
13.一种天线,其特征在于,包括权利要求1-12中任一项所述的移相器。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113314820A (zh) * 2021-06-23 2021-08-27 京信通信技术(广州)有限公司 信号传输线结构、移相器以及天线
CN113347644A (zh) * 2021-05-31 2021-09-03 武汉虹信科技发展有限责任公司 介质移相器信号相位检测方法、介质移相器及天线
CN114976532A (zh) * 2021-02-24 2022-08-30 北京京东方技术开发有限公司 移相器、天线和通信设备
WO2022198481A1 (zh) * 2021-03-24 2022-09-29 京东方科技集团股份有限公司 移相器及其驱动方法、天线
CN115250642A (zh) * 2021-02-26 2022-10-28 京东方科技集团股份有限公司 天线
CN115693156A (zh) * 2021-07-29 2023-02-03 北京京东方技术开发有限公司 天线、天线阵列及通信系统
WO2023206059A1 (zh) * 2022-04-26 2023-11-02 京东方科技集团股份有限公司 移相器及其制备方法、电子设备
WO2024103200A1 (zh) * 2022-11-14 2024-05-23 京东方科技集团股份有限公司 射频装置、天线及电子设备
WO2024174228A1 (zh) * 2023-02-24 2024-08-29 北京京东方传感技术有限公司 天线、线阵及天线阵列
US12126065B2 (en) 2021-03-24 2024-10-22 Beijing Boe Technology Development Co., Ltd. Phase shifter, driving method therefor, and antenna

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117317545A (zh) * 2022-06-24 2023-12-29 京东方科技集团股份有限公司 移相器及电子设备
WO2024051947A1 (en) * 2022-09-08 2024-03-14 Alcan Systems Gmbh Radio frequency device

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3322861B2 (ja) 2000-02-21 2002-09-09 スタンレー電気株式会社 位相可変装置
TWI628413B (zh) 2016-10-11 2018-07-01 國立中山大學 矽電極兆赫波全波段之液晶相位調變器
US11362411B2 (en) * 2016-12-21 2022-06-14 Sofant Technologies Ltd. Antenna apparatus
DE102018107908B4 (de) * 2017-07-28 2023-01-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Verfahren zum Bilden eines integrierten Schaltkreises mit einer Versiegelungsschicht zum Bilden einer Speicherzellenstruktur in Logik- oder BCD-Technologie sowie ein integrierter Schaltkreis mit einer Dummy-Struktur an einer Grenze einer Vorrichtungsregion
CN107453013B (zh) 2017-09-04 2020-01-14 电子科技大学 一种基于液晶材料的移相器
CN107706502A (zh) * 2017-09-29 2018-02-16 京东方科技集团股份有限公司 天线单元及其制造方法、液晶天线、通信设备
CN108181745B (zh) * 2018-02-08 2020-08-25 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶移相器、移相方法及其制作方法
CN208060906U (zh) 2018-03-15 2018-11-06 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶移相器阵列及激光扫描仪
CN108803096B (zh) * 2018-06-27 2020-06-26 成都天马微电子有限公司 一种液晶移相单元及其制作方法、液晶移相器及天线
CN208298996U (zh) 2018-06-27 2018-12-28 京东方科技集团股份有限公司 功率分配网络、液晶天线和通信设备
CN209913001U (zh) 2019-08-14 2020-01-07 京东方科技集团股份有限公司 移相器及天线

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114976532A (zh) * 2021-02-24 2022-08-30 北京京东方技术开发有限公司 移相器、天线和通信设备
CN114976532B (zh) * 2021-02-24 2023-08-25 北京京东方技术开发有限公司 移相器、天线和通信设备
CN115250642B (zh) * 2021-02-26 2024-03-19 京东方科技集团股份有限公司 天线
CN115250642A (zh) * 2021-02-26 2022-10-28 京东方科技集团股份有限公司 天线
WO2022198481A1 (zh) * 2021-03-24 2022-09-29 京东方科技集团股份有限公司 移相器及其驱动方法、天线
US12126065B2 (en) 2021-03-24 2024-10-22 Beijing Boe Technology Development Co., Ltd. Phase shifter, driving method therefor, and antenna
CN113347644A (zh) * 2021-05-31 2021-09-03 武汉虹信科技发展有限责任公司 介质移相器信号相位检测方法、介质移相器及天线
CN113314820A (zh) * 2021-06-23 2021-08-27 京信通信技术(广州)有限公司 信号传输线结构、移相器以及天线
CN115693156A (zh) * 2021-07-29 2023-02-03 北京京东方技术开发有限公司 天线、天线阵列及通信系统
CN115693156B (zh) * 2021-07-29 2024-02-27 北京京东方技术开发有限公司 天线、天线阵列及通信系统
WO2023206059A1 (zh) * 2022-04-26 2023-11-02 京东方科技集团股份有限公司 移相器及其制备方法、电子设备
WO2024103200A1 (zh) * 2022-11-14 2024-05-23 京东方科技集团股份有限公司 射频装置、天线及电子设备
WO2024174228A1 (zh) * 2023-02-24 2024-08-29 北京京东方传感技术有限公司 天线、线阵及天线阵列

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