CN113258305A - 电控全息天线高频液晶辐射面子阵的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种电控全息天线高频液晶辐射面子阵制备方法,线宽精度高、制造成本低,本发明通过下述技术方案实现:在制备电控全息天线高频液晶辐射面子阵中,在玻璃基片上的中部制出两排平行线阵上电极板微细孔,在上、下电极板上制作辐射面子阵的电路图形,在上电极板上表面制出两条平行线阵孔,在其金属层刻出平行排列的工字型金属图形,在其下表面刻出对应上表面平行线阵孔的矩形条金属图形;在下电极板正面的金属层上,制出与线阵射频孔对应的线阵排列焊盘,以线阵射频孔为起始点,通过相连的微带线连接指状阵列电极;先组装下电极板、与玻璃框架,再在玻璃框架内注入液晶填充材料,组装上电极板,形成电控全息天线高频液晶辐射面子阵。
Description
技术领域
本发明涉及全息天线技术领域,具体涉及一种基于薄膜技术应用于电控全息天线的高频液晶辐射面子阵的制备方法。
背景技术
相控阵天线相比于机械扫描天线,具有扫描速度快、通信链路建立时间短以及可实现多目标跟踪等诸多优势。然而相控阵天线中存在大量的发射/接收组件(T/R组件),使得相控阵天线的制造成本相当高昂、体积也相对较大,难以满足第五代移动通信系统、低轨道卫星通信系统等现代民用通信系统对天线低成本和低剖面的应用要求。近年来,液晶全息电控扫描天线作为相控阵天线的低成本替代技术在国内外备受关注。作为一项全新的电控扫描天线技术,液晶全息电控扫描天线通过全息天线技术与液晶电控技术的结合,在毫米波频段具有低剖面、低成本的优点,其工作原理、调控方式都与传统天线存在明显差异。全息技术是利用波的干涉和衍射原理记录物体振幅和相位信息,并重现物体三维图像的技术。全息天线是全息技术在射频通信领域的一种应用,该天线通过记录并恢复参考波与目标辐射波的干涉场,获得所需的目标辐射波。全息天线通常由源天线和全息结构两部分组成,源天线用于产生与目标辐射波相干涉的参考波,而全息结构用于记录干涉场分布。在全息天线工作过程中,首先令参考波和目标辐射波在介质平面上形成干涉场,再利用全息结构记录干涉场分布,最后利用参考波激励记录有干涉场分布的全息结构,恢复出目标辐射波。传统全息天线通过印制电路板技术加工,馈源和全息结构放置在同一平面上,实现天线的低剖面,相对于反射面天线来说,具有显著优势,但是其波束指向通常为固定指向,需结合伺服机构来满足机动平台的使用需求,其剖面高度、重量、可靠性受到了一定的限制。
液晶是处于固相和液相之间的中介相,既具有液体的流动性也具有晶体的各向异性等特征。液晶具有很多独特的物理特性,包括介电的各向异性、双折射率以及液晶分子对电场和磁场具有介电可调谐的特性。液晶材料作为一种新型可调谐材料,除了应用于显示领域展现出优异的光电特性外,还被用来制成液晶移相器、液晶可重构天线、液晶滤波器等一系列液晶微波器件,而这些应用都与液晶材料的介电特性密切相关。液晶作为一种电调各向异性媒质,在微波毫米波频段具有良好的线性调谐特性。相较于其它可重构技术,基于液晶调谐理论的液晶可重构技术具有易集成、成本低的优势,能够解决传统可重构技术在高频的非线性、高损耗、设计难度大等问题。近年来,为了扩大波束扫描范围并实现电控二维波束扫描,一种液晶电控全息天线被提出用于实现天线的波束控制及动态调控,它采用周期或非周期形式的布阵,通过调制天线口面的辐射场,实现天线目标方向图的综合。这种方法可以省掉机扫全息天线的机械转动模块,实现天线的波束扫描、动态波束赋形、极化切换等一系列功能。相比传统全息天线技术,液晶电控全息天线在体积、重量、功耗、成本方面具有跨世代的技术优势,有着广阔的发展前景和应用潜力。
在全息天线的设计过程中,首先需要确定不同波束指向所对应的全息图案,再根据不同的全息图案构建特定的全息结构。为了实现全息图案的精确记录以获得具有特定波束指向的电磁波束,全息结构需要具备能按照一定规律对源天线的辐射特性进行有效控制的能力。全息结构在设计时期望能对源天线的辐射特性进行精确控制以获得理想的电磁波束,因此为了实现对天线辐射特性(如口径场等)的精准调控,液晶辐射面子阵的指状阵列电极、微带线、传输孔的形状和位置精度均需达到≤3μm的精度要求。而传统的厚膜印刷技术目前只能达到50μm的极限精度,难以满足上述的设计精度要求,造成了毫米波液晶电控全息天线辐射面子阵可设计难制造的技术瓶颈问题。
薄膜技术是指对膜层厚度从20nm~2μm范围的薄膜材料进行加工的技术。由于薄膜技术在微型化、轻量化、低功耗方面的集成优势,薄膜技术在光学领域、机械工业和电子制造中获得了广泛应用。在光学领域,通过光学薄膜自身对光的反射、透射等变换作用,可用来达到预期的众多光学性质。在机械工业中,通过在机械部件的表面镀上一层功能膜,可以提高部件的耐磨性,改善部件的机械性能和寿命。在电子制造方面,采用薄膜技术可实现元件、引线和接头的多层布线和分层镀制等,其主要工艺过程包括制版、打孔、超声清洗、热处理、金属淀积、涂胶、光刻、显影、坚膜、电镀、刻蚀、切割等。由于采用了光刻工艺,薄膜技术可实现≤1μm的线宽精度,能够满足液晶辐射面子阵制造≤3μm的精度要求,为解决毫米波液晶电控全息天线辐射面子阵可设计难制造的瓶颈问题提供了一种技术途径。
发明内容
为解决毫米波液晶电控全息天线的辐射面子阵设计难制造的制造问题,本发明提供了一种高线宽精度、高组装精度、低制造成本的高频液晶辐射面子阵制备方法,以满足毫米波液晶电控全息天线高制造精度和高组装精度的应用需求。
为实现本发明的上述目的,本发明提供的一种电控全息天线高频液晶辐射面子阵的制备方法,具有如下技术特征:在制备电控全息天线高频液晶辐射面子阵中,利用紫外激光加工方式,在玻璃基片上的中部制出两排平行线阵上电极板微细孔1,在上电极板14、玻璃框架15、下电极板17上制出贯通的销孔,以及玻璃基片下电极板安装孔7和位于下电极板17下端对称于两边的线阵射频孔6;然后采用薄膜技术在上电极板14、下电极板17上制作辐射面子阵的电路图形,即在上电极板14正、背两面上形成金属层,在上电极板14上表面金属层制出的两条平行线阵孔之间,刻出具有毫米波辐射功能的且平行排列的工字型金属图形3和位于宽边一侧的十字标记4,并在上电极板14的下表面刻出对应上表面金属层两条平行线阵孔和工字型正面金属图形3的矩形条金属图形5;在下电极板17正面的金属层上,制出与线阵射频孔6对应的线阵排列焊盘9,以线阵射频孔6为起始点,通过相连的微带线11连接指状阵列电极10,并在指状阵列电极10的两侧边作十字标记12,再利用磁控溅射和电镀方法形成下电极板背面的金属层;然后以十字标记12为基准,形成与下电极板正面焊盘9一一对应的下电极背面地板焊盘13,形成线阵射频孔6的孔壁金属化层,实现下电极板17正面焊盘9和板背面地板焊盘13的信号连通;随后以上电极板14的十字标记4和下电极板十字标记12为基准,制出上电极板销孔2、下电极销孔8和上、下电极板的外形轮廓;以销钉18定位方式对上电极板14、玻璃框架15、下电极板17进行组装,组装时先组装下电极板17、与玻璃框架15,再在下电极表面、玻璃框架15内注入液晶填充材料16,最后组装上电极板14,形成电控全息天线高频液晶辐射面子阵。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果:
电路图形精度高。本发明利用液晶分子轴会受施加电场影响的特性,将液晶注入两层制备有金属图案的玻璃基片之间,采用薄膜技术制作毫米波液晶电控全息天线辐射面子阵的上、下电极板的电路图形,形成了具有波束控制功能的液晶电控全息天线辐射面子阵。通过接触式光刻和显影在电路图形位置形成光刻胶保护层,通过等离子刻蚀方法去除电路图形以外的金属层,最后通过丙酮超声清洗方式去除光刻胶图形,显露出电路图形,成形的电路图形线宽精度达到2.5μm,与传统厚膜印刷技术50μm的极限图形精度相比,精度提升了20倍,能够满足液晶辐射面子阵制造≤3μm的精度要求。
对位精度和组装精度高。本发明采用套刻方式制作毫米波液晶电控全息天线辐射面子阵下电极板正反两面的焊盘,使正面焊盘与背面焊盘的对位精度达到5μm,与传统厚膜印刷技术±30μm的对位精度相比具有显著提升。
本发明将全息天线技术与液晶电调谐特性相结合,能够在毫米波波段实现低剖面、低成本、高精度的辐射面制造;将液晶与全息天线相结合,实现了波束的扫描所需的全息结构;设计了在毫米波波段工作的基于幅度加权的全息结构,通过采用薄膜加工技术实现了全息结构的高精度加工。采用紫外激光加工方式以十字标记为定位标,在上、下电极板分别制作对位销孔,以销钉定位方式对上电极板、玻璃框架、下电极板进行组装,组装对位精度达到±10μm,保证了上、下电极板图形的精确对位,降低了因对位误差导致的电性能下降。
组装过程简单,制造成本低。本发明采用玻璃框架对液晶材料进行限位,通过上电极板、下电极板和玻璃框架上的销孔进行组装,与传统的天线阵面组装过程相比,极大地简化了组装过程,降低了操作难度;同时由于没有大量接插件的存在,避免了接插件焊接带来的寄生参数影响,拓宽了组件的使用频率上限。
本发明采用上、下电极板和玻璃框架的材质均为普通玻璃,制造及组装过程中的主要成本集中于液晶材料和微量的金,相对于传统天线阵面制造组装中需定制铝合金结构件、使用芯片电容和接插件并需定制接插件装配工装,制造成本大幅降低,加之组装过程简单,也降低了组装的人力时间成本和组装过程中的返修成本。
附图说明
图1是本发明电控全息天线高频液晶辐射面子阵的主视图;
图2是图1上电极板的俯视图;
图3是图2的仰视图;
图4是图1下电极板俯视图;
图5是图4的仰视图。
图中:1上电极板微细孔,2上电极板销孔,3上电极板正面工字型金属图形,4上电极板十字标记,5上电极板背面矩形条金属图形,6下电极板射频孔,7下电极板安装孔,8下电极销孔,9下电极板正面焊盘,10指状阵列电极,11微带线,12下电极板十字标记,13下电极板背面地板焊盘,14上电极板,15玻璃框架,16液晶填充材料,17下电极板,18销钉。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
具体实施方式
参阅图1-图4。根据本发明,在制备电控全息天线高频液晶辐射面子阵中,利用紫外激光加工方式,在玻璃基片上的中部制出两排平行线阵上电极板微细孔1,在上电极板14、玻璃框架15、下电极板17上制出贯通的销孔,以及玻璃基片下电极板安装孔7和位于下电极板17下端对称于两边的线阵射频孔6;然后采用薄膜技术在上电极板14、下电极板上17制作辐射面子阵的电路图形,利用磁控溅射和电镀方法在上电极板14正、背两面上形成金属层,采用接触式光刻和等离子刻蚀方法,在上电极板14上表面金属层制出的两条平行线阵孔之间,刻出具有毫米波辐射功能的且平行排列的工字型金属图形3和位于宽边一侧的十字标记4,并用接触式光刻和湿法刻蚀方法在上电极板14的下表面刻出对应上表面金属层两条平行线阵孔和工字型金属图形3的矩形条金属图形5,对于下电极板17,利用磁控溅射和电镀方法,在下电极板17正面的金属层上,利用接触式光刻和等离子刻蚀方法制出与线阵射频孔6对应的线阵排列焊盘9,以线阵射频孔6为起始点,通过相连的微带线11连接指状阵列电极10,并在指状阵列电极10的两侧边作十字标记12,再利用磁控溅射和电镀方法形成下电极板背面的金属层;然后以十字标记12为基准,利用套刻的光刻方法和等离子刻蚀方法形成与下电极板正面焊盘9一一对应的下电极背面地板焊盘13,再利用磁控溅射加工方式形成线阵射频孔6的孔壁金属化层,实现下电极板17正面焊盘9和背面地板焊盘13的信号连通;随后以上电极板14的十字标记4和下电极板十字标记12为基准,制出上电极板销孔2、下电极销孔8和上、下电极板的外形轮廓;以销钉18定位方式对上电极板14、玻璃框架15、下电极板17进行组装,组装时先组装下电极板17、与玻璃框架15,再在下电极表面、玻璃框架15内注入液晶填充材料16,最后组装上电极板14,形成电控全息天线高频液晶辐射面子阵。
电控全息天线高频液晶辐射面子阵的工作原理为电控全息天线高频液晶辐射面子阵工作时,上电极板14用于加载基准电压,下电极板17上的指状阵列电极10的每个指状电极都通过微带线11引线和外部的电压逻辑控制器件相连接;这些指状电极周期性排列构成全息结构,利用该全息结构可以有效改变源天线的辐射特性,获得所期望的天线波束指向;不同的天线波束指向对每个指状电极10的要求不同,得到的全息结构也就不同,因此通过外加不同的电压来调控全息结构中指状电极的激励幅度值,就可获得不同的天线波束指向。
参阅图2、图3。首先用紫外激光加工方式加工出上电极板微细孔1;随后用TUD清洗液在兆声清洗机中清洗打孔后的玻璃基片20分钟,再用去离子水沸水清洗玻璃基片60分钟(每次20分钟,重复3次);清洗后的玻璃基片干燥后放入磁控溅射机中,利用预置程序在玻璃基片背面溅射TiW/Au金属层,溅射完成后用电镀方式对Au层进行加厚;电镀完成后对玻璃基片背面贴上高温胶带进行保护,将玻璃基片再次放入磁控溅射机中,利用预置程序在玻璃基片正面溅射TiW/Au金属层,溅射完成后用电镀方式对Au层进行加厚;通过涂胶、光刻、显影在玻璃基片正面制作光刻胶保护层,对上电极板微细孔1填充光刻胶进行保护后使用等离子刻蚀机刻蚀形成上电极板正面金属图形3和上电极板十字标记4;用丙酮超声方式去除玻璃基片正面和填充在上电极板微细孔1内的光刻胶,在玻璃基片正面贴上高温胶带保护上电极板正面金属图形3和上电极板十字标记4,撕去贴在玻璃基片背面的高温胶带;通过涂胶、光刻、显影结合湿法刻蚀方式在玻璃基片背面形成上电极板背面矩形条金属图形5;随后用丙酮超声方式去除玻璃基片背面的光刻胶,并撕去玻璃基片正面起保护作用的高温胶带;最后以上电极板十字标记4作为定位基准,利用紫外激光加工方式加工形成上电极板销孔2和上电极板外形,完成毫米波液晶电控全息天线辐射面子阵上电极板的制作。
参阅图4、图5。首先用紫外激光加工方式加工出下电极板射频孔6和下电极板安装孔7;随后用TUD清洗液在兆声清洗机中清洗打孔后的玻璃基片20分钟,再用去离子水沸水清洗玻璃基片60分钟(每次20分钟,重复3次);清洗后的玻璃基片干燥后放入磁控溅射机中,利用预置程序在玻璃正片背面溅射TiW/Au金属层;溅射完成后用3M胶带检测溅射金属层的附着力,通过附着力检测后用电镀方式对Au层进行加厚;通过涂胶、光刻、显影在玻璃基片正面制作光刻胶保护层,完成后在下电极板射频孔6中填充光刻胶进行保护;使用等离子刻蚀机刻蚀玻璃基片正面金属层,形成下电极板正面焊盘9,指状阵列电极10,微带线11和下电极板十字标记12;用丙酮超声方式去除玻璃基片正面和填充在下电极板射频孔6内的光刻胶,在玻璃基片正面贴上高温胶带保护下电极板正面焊盘9,指状阵列电极10,微带线11和下电极板十字标记12,将玻璃基片再次放入磁控溅射机中,利用预置程序在玻璃基片背面溅射TiW/Au金属层,溅射完成后用电镀方式对Au层进行加厚;随后用涂胶机在玻璃基片背面旋图光刻胶,以下电极板十字标记12作为对位标记用光刻机对光刻胶进行套刻曝光,曝光完成后在显影机中进行显影,形成光刻胶保护层;使用等离子刻蚀机对玻璃基片背面金属层进行刻蚀,形成下电极板背面焊盘13;用丙酮超声方式去除玻璃基片背面的光刻胶,并撕去玻璃基片正面起保护作用的高温胶带;最后以下电极板十字标记12作为定位基准,利用紫外激光加工方式加工形成下电极销孔8和下电极板外形,完成毫米波液晶电控全息天线辐射面子阵下电极板的制作。
电控全息天线高频液晶辐射面子阵组装时,在真空吸附台中央放置下电极板17,使下电极板正面朝上,打开真空吸附开关使下电极板固定于吸附台上;在电极销孔中插入Φ1的销钉18,通过销钉定位在下电极地板上安装玻璃框架15,安装时应尽量保证玻璃框架与下电极板上表面紧密贴合,避免涂覆液晶填充材料后液晶填充材料从贴合缝隙处流失,安装完成后应保证玻璃框架不能相对下电极板平移或转动;在半自动点胶机针筒里注入液晶填充材料16,使用半自动点胶机在下电极板上表面玻璃框架内部区域均匀涂覆液晶填充材料,涂覆时应严格控制液晶填充材料的填充量,不能溢出至玻璃框架的上表面;填充完成后,通过销钉定位将上电极板14安装于玻璃液晶层上,安装时注意使上电极板与下电极板的十字标记对齐;随后从真空吸附台上取下组装好的组件,沿玻璃液晶层边缘均匀涂抹一圈硅橡胶进行加固,待硅橡胶固化后取下销钉,完成毫米波液晶电控全息天线辐射面子阵的组装。
电控全息天线高频液晶辐射面子阵工作时,周期性排列的可控电极构成了全息天线的全息结构,通过控制每个指状电极连接的外部电压逻辑控制器件的偏置电压来调节液晶材料的介电常数,液晶的相对介电常数便会随着外加电压的变化而连续变化。电磁波在传输过程中每经过一个电极便会向外辐射能量,同时利用偏置电压可以控制电极往外辐射的能量大小,结合幅度加权技术来调控全息结构中指状电极的激励幅度值,就可以获得不同的天线波束指向。
应当理解,以上所述的具体事例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明,由本发明公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。
Claims (11)
1.一种电控全息天线高频液晶辐射面子阵的制备方法,具有如下技术特征:在制备电控全息天线高频液晶辐射面子阵中,利用紫外激光加工方式,在玻璃基片上的中部制出两排平行线阵上电极板微细孔(1),在上电极板(14)、玻璃框架(15)、下电极板(17)上制出贯通的销孔,以及玻璃基片下电极板安装孔(7)和位于下电极板(17)下端对称于两边的线阵射频孔(6);然后采用薄膜技术在上电极板(14)、下电极板(17)上制作辐射面子阵的电路图形,即在上电极板(14)正、背两面上形成金属层,在上电极板(14)上表面金属层制出的两条平行线阵孔之间,刻出具有毫米波辐射功能的且平行排列的工字型金属图形3和位于宽边一侧的十字标记(4),并在上电极板(14)的下表面刻出对应上表面金属层两条平行线阵孔和工字型正面金属图形(3)的矩形条金属图形(5);在下电极板(17)正面的金属层上,制出与线阵射频孔(6)对应的线阵排列焊盘(9),以线阵射频孔(6)为起始点,通过相连的微带线(11)连接指状阵列电极(10),并在指状阵列电极(10)的两侧边作十字标记(12),再利用磁控溅射和电镀方法形成下电极板背面的金属层;然后以十字标记(12)为基准,形成与下电极板正面焊盘(9)一一对应的下电极背面地板焊盘(13),形成线阵射频孔(6)的孔壁金属化层,实现下电极板(17)正面焊盘(9)和板背面地板焊盘(13)的信号连通;随后以上电极板(14)的十字标记4和下电极板十字标记(12)为基准,制出上电极板销孔(2)、下电极销孔(8)和上、下电极板的外形轮廓;以销钉(18)定位方式对上电极板14、玻璃框架(15)、下电极板(17)进行组装,组装时先组装下电极板(17)、与玻璃框架(15),再在下电极表面、玻璃框架(15)内注入液晶填充(16),最后组装上电极板(14),形成电控全息天线高频液晶辐射面子阵。
2.如权利要求1所述的电控全息天线高频液晶辐射面子阵的制备方法,其特征在于:工作时,上电极板(14)加载基准电压,下电极板(17)上的指状阵列电极()10的每个指状电极通过微带线(11)引线和外部的电压逻辑控制器件相连接;这些指状电极周期性排列构成全息结构,利用该全息结构改变源天线的辐射特性,获得所期望的天线波束指向。
3.如权利要求2所述的电控全息天线高频液晶辐射面子阵的制备方法,其特征在于:不同的天线波束指向对每个指状电极10的要求不同,得到的全息结构也不同,通过外加不同的电压来调控全息结构中指状电极的激励幅度值,获得不同的天线波束指向。
4.如权利要求3所述的电控全息天线高频液晶辐射面子阵的制备方法,其特征在于:清洗后的玻璃基片干燥后放入磁控溅射机中,利用预置程序在玻璃基片背面溅射TiW/Au金属层,溅射完成后用电镀方式对Au层进行加厚。
5.如权利要求4所述的电控全息天线高频液晶辐射面子阵的制备方法,其特征在于:电镀完成后对玻璃基片背面贴上高温胶带进行保护,将玻璃基片再次放入磁控溅射机中,利用预置程序在玻璃基片正面溅射TiW/Au金属层,溅射完成后用电镀方式对Au层进行加厚。
6.如权利要求5所述的电控全息天线高频液晶辐射面子阵的制备方法,其特征在于:通过涂胶、光刻、显影在玻璃基片正面制作光刻胶保护层,对上电极板微细孔(1)填充光刻胶进行保护后,使用等离子刻蚀机刻蚀形成上电极板正面金属图形(3)和上电极板十字标记(4);用丙酮超声方式去除玻璃基片正面和填充在上电极板微细孔(1)内的光刻胶,在玻璃基片正面贴上高温胶带保护上电极板正面金属图形(3)和上电极板十字标记(4),撕去贴在玻璃基片背面的高温胶带。
7.如权利要求6所述的电控全息天线高频液晶辐射面子阵的制备方法,其特征在于:通过涂胶、光刻、显影结合湿法刻蚀方式在玻璃基片背面形成上电极板背面矩形条金属图形(5);随后用丙酮超声方式去除玻璃基片背面的光刻胶,并撕去玻璃基片正面起保护作用的高温胶带;最后以上电极板十字标记(4)作为定位基准,利用紫外激光加工方式加工形成上电极板销孔(2)和上电极板外形,完成毫米波液晶电控全息天线辐射面子阵上电极板的制作。
8.如权利要求1所述的电控全息天线高频液晶辐射面子阵的制备方法,其特征在于:用紫外激光加工方式加工出下电极板射频孔(6)和下电极板安装孔(7);使用等离子刻蚀机刻蚀玻璃基片正面金属层,形成下电极板正面焊盘9,指状阵列电极(10),微带线(11)和下电极板十字标记(12);用丙酮超声方式去除玻璃基片正面和填充在下电极板射频孔(6)内的光刻胶,在玻璃基片正面贴上高温胶带保护下电极板正面焊盘(9),指状阵列电极(10),微带线(11)和下电极板十字标记(12),将玻璃基片再次放入磁控溅射机中,利用预置程序在玻璃基片背面溅射TiW/Au金属层,溅射完成后用电镀方式对Au层进行加厚;随后用涂胶机在玻璃基片背面旋图光刻胶,以下电极板十字标记(12)作为对位标记用光刻机对光刻胶进行套刻曝光,曝光完成后在显影机中进行显影,形成光刻胶保护层;使用等离子刻蚀机对玻璃基片背面金属层进行刻蚀,形成下电极板背面焊盘(13);用丙酮超声方式去除玻璃基片背面的光刻胶,并撕去玻璃基片正面起保护作用的高温胶带;最后以下电极板十字标记(12)作为定位基准,利用紫外激光加工方式加工形成下电极销孔(8)和下电极板外形,完成毫米波液晶电控全息天线辐射面子阵下电极板的制作。
9.如权利要求1所述的电控全息天线高频液晶辐射面子阵的制备方法,其特征在于:在真空吸附台中央放置下电极板(17),使下电极板正面朝上,打开真空吸附开关使下电极板固定于吸附台上;在电极销孔中插入Φ1的销钉(18),通过销钉定位在下电极地板上安装玻璃框架(15),安装时应尽量保证玻璃框架与下电极板上表面紧密贴合,避免涂覆液晶填充材料后液晶填充材料从贴合缝隙处流失,安装完成后应保证玻璃框架不能相对下电极板平移或转动;在半自动点胶机针筒里注入液晶填充材料(16),使用半自动点胶机在下电极板上表面玻璃框架内部区域均匀涂覆液晶填充材料,涂覆时应严格控制液晶填充材料的填充量,不能溢出至玻璃框架的上表面;填充完成后,通过销钉定位将上电极板(14)安装于玻璃液晶层上,安装时注意使上电极板与下电极板的十字标记对齐;随后从真空吸附台上取下组装好的组件,沿玻璃液晶层边缘均匀涂抹一圈硅橡胶进行加固,待硅橡胶固化后取下销钉,完成毫米波液晶电控全息天线辐射面子阵的组装。
10.如权利要求1所述的电控全息天线高频液晶辐射面子阵的制备方法,其特征在于:在真空吸附台中央放置下电极板(17),使下电极板正面朝上,打开真空吸附开关使下电极板固定于吸附台上;在电极销孔中插入Φ1的销钉(18),通过销钉定位在下电极地板上安装玻璃框架(15),玻璃框架(15)与下电极板(17)上表面紧密贴合,在半自动点胶机针筒里注入液晶填充材料16,使用半自动点胶机在下电极板(17)上表面的玻璃框架(15)内部区域均匀涂覆液晶填充材料,填充完成后,通过销钉定位将上电极板(14)安装于玻璃液晶层上,上电极板(14)与下电极板(17)的十字标记对齐;随后从真空吸附台上取下组装好的组件,沿玻璃液晶层边缘均匀涂抹一圈硅橡胶进行加固,待硅橡胶固化后取下销钉,完成毫米波液晶电控全息天线辐射面子阵的组装。
11.如权利要求1所述的电控全息天线高频液晶辐射面子阵的制备方法,其特征在于:周期性排列的可控电极构成了全息天线的全息结构,通过控制每个指状电极连接的外部电压逻辑控制器件的偏置电压来调节液晶材料的介电常数, 液晶的相对介电常数便会随着外加电压的变化而连续变化,电磁波在传输过程中每经过一个电极便会向外辐射能量,同时利用偏置电压可以控制电极往外辐射的能量大小,结合幅度加权技术来调控全息结构中指状电极的激励幅度值,就可以获得不同的天线波束指向。
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