CN114388996B - 液晶移相器及其制作方法、液晶天线 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种液晶移相器及其制作方法、液晶天线，涉及液晶天线技术领域，简化了由微带线设计所导致的微带线阻抗匹配困难的问题。上述液晶移相器包括：相对设置的第一基板和第二基板，第一基板位于第二基板朝向液晶移相器的信号射出方向的一侧；微带线，位于第二基板朝向第一基板的一侧，包括第一传输线和第二传输线，第一传输线和第二传输线分别呈螺旋状，在垂直第二基板所在平面方向上，第一传输线与第二传输线嵌套，第一传输线和第二传输线中射频信号传输的螺旋方向相反；接地电极，位于第一基板朝向第二基板的一侧，在垂直第二基板所在平面的方向上，接地电极与第一传输线和第二传输线交叠；液晶，液晶位于微带线与接地电极之间。

Description

液晶移相器及其制作方法、液晶天线
【技术领域】
本发明涉及液晶天线技术领域，尤其涉及一种液晶移相器及其制作方法、液晶天线。
【背景技术】
随着通信系统的逐渐演进，移相器得到了越来越广泛的应用，以液晶移相器为例，在对射频信号进行移相时，液晶盒内的液晶在微带线和接地电极之间所形成的电场的作用下旋转，使液晶的介电常数发生变化，从而对液晶移相器内传输的射频信号进行移相。
在现有技术中，为了使射频信号的移相更为充分，如图1所示，图1为现有技术中微带线的一种结构示意图，通常将微带线1′设计为螺旋状以增大其长度，然而，在该种设置方式下，微带线1′的阻抗往往呈感性，在阻抗匹配的设计中，很难再通过对移相器的其他参数进行调节以对这部分感性阻抗进行匹配，从而导致微带线1′阻抗匹配困难，增大了回波损耗。
【发明内容】
有鉴于此，本发明实施例提供了一种液晶移相器及其制作方法、液晶天线，简化了由微带线设计所导致的微带线阻抗匹配困难的问题。
一方面，本发明实施例提供了一种液晶移相器，包括：
相对设置的第一基板和第二基板，其中，所述第一基板位于所述第二基板朝向液晶移相器的信号射出方向的一侧；
微带线，所述微带线位于所述第二基板朝向第一基板的一侧，所述微带线包括第一传输线和第二传输线，其中，所述第一传输线和所述第二传输线分别呈螺旋状，在垂直于所述第二基板所在平面的方向上，所述第一传输线与所述第二传输线相互嵌套，并且，所述第一传输线和所述第二传输线中射频信号传输的螺旋方向相反；
接地电极，所述接地电极位于所述第一基板朝向所述第二基板的一侧，在垂直于所述第二基板所在平面的方向上，所述接地电极分别与所述第一传输线和所述第二传输线交叠；
液晶，所述液晶位于所述微带线与所述接地电极之间。
另一方面，本发明实施例提供了一种液晶移相器的制作方法，包括：
在第一基板上形成接地电极；
在第二基板上形成微带线，所述微带线包括第一传输线和第二传输线，其中，所述第一传输线和所述第二传输线分别呈螺旋状，在垂直于所述第二基板所在平面的方向上，所述第一传输线与所述第二传输线相互嵌套，并且，所述第一传输线和所述第二传输线中射频信号传输的螺旋方向相反；
将所述第一基板和所述第二基板对盒、填充液晶，其中，所述第一基板和所述第二基板对盒后，所述微带线设于所述第二基板朝向第一基板的一侧，所述接地电极设于所述第一基板朝向所述第二基板的一侧，并且，在垂直于所述第二基板所在平面的方向上，所述接地电极分别与所述第一传输线和所述第二传输线交叠。
再一方面，本发明实施例提供了一种液晶天线，包括：
上述液晶移相器；
馈电网络，用于提供射频信号；
辐射体，所述辐射体设于第一基板背向第二基板的一侧，用于将移相后的射频信号辐射出去。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：
在本发明实施例所提供的技术方案中，微带线所包括的第一传输线和第二传输线均为螺旋状设计，因此，第一传输线和第二传输线可分别等效为一个线圈结构，那么，当第一传输线和第二传输线上传输有射频信号时，第一传输线和第二传输线周围会产生磁场。进一步地，由于第一传输线和第二传输线中射频信号传输的螺旋方向相反，因而射频信号对应的高频电流的传输方向也相反，根据右手螺旋定理可知，第一传输线所形成的磁场方向和第二传输线所形成的磁场方向相反，因此，第一传输线和第二传输线所形成的两部分磁场会相互抵消，有效弱化了微带线整体结构的磁场，从而减小了微带线特性阻抗中的感性部分。
并且，由于第一传输线与第二传输线嵌套设置，同一位置处，第一传输线和第二传输线所形成的磁场强度相近，因而两部分磁场能够进行更大程度地抵消，而且，嵌套设置的第一传输线和第二传输线所占用的版图空间较小，还有利于减小液晶移相器的尺寸。
可见，采用本发明实施例所提供的技术方案，通过将微带线设计为嵌套的双螺旋结构，并且令双螺旋中射频信号传输的螺旋方向相反，可以显著减小微带线的感性阻抗，是其特性阻抗更趋近于纯阻性，从而降低微带线的阻抗匹配难度，有利于减小回波损耗，优化液晶移相器对射频信号的移相效果。
此外，在本发明实施例中，微带线所包括的第一传输线和第二传输线仍为螺旋状设计，相较于现有技术，本发明实施例在利用微带线形态改善阻抗匹配困难的问题的同时，还进一步增大了微带线的走线长度，从而使得射频信号在微带线上传输时移相更加充分，进一步优化了液晶移相器的移相性能。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为现有技术中微带线的一种结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的液晶移相器的结构示意图；
图3为本发明实施例所提供的微带线的结构示意图；
图4为图3沿A1-A2方向的剖视图；
图5为本发明实施例所提供的微带线的结构示意图；
图6为图3沿B1-B2方向的剖视图；
图7为本发明实施例所提供的第一传输线和第二传输线的线圈匝数不等时的结构示意图；
图8为本发明实施例所提供的第一传输线和第二传输线的线圈匝数不等时的另一种结构示意图；
图9为本发明实施例所提供的微带线的另一种结构示意图；
图10为图3沿B1-B2方向的另一种剖视图；
图11为图3沿B1-B2方向的再一种剖视图；
图12为本发明实施例所提供的微带线的再一种结构示意图；
图13为本发明实施例所提供的微带线的又一种结构示意图；
图14为本发明实施例所提供的制作方法的流程图；
图15为图14对应的结构流程图；
图16为本发明实施例所提供的液晶天线的结构示意图；
图17为图16沿C1-C2方向的剖视图；
图18为图16沿C1-C2方向的另一种剖视图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二来描述基板、传输线、输入端、输出端和开口，但这些基板、传输线、输入端、输出端和开口不应限于这些术语，这些术语仅用来将基板、传输线、输入端、输出端和开口彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一基板也可以被称为第二基板，类似地，第二基板也可以被称为第一基板。
本发明实施例提供了一种液晶移相器，如图2～图4所示，图2为本发明实施例所提供的液晶移相器的结构示意图，图3为本发明实施例所提供的微带线的结构示意图，图4为图3沿A1-A2方向的剖视图，该液晶移相器包括：相对设置的第一基板1和第二基板2，其中，第一基板1位于第二基板2朝向液晶移相器的信号射出方向的一侧，第一基板1和第二基板2可以为玻璃基板、聚酰亚胺(Polyimide，PI)基板、液晶高分子聚合物(Liquid CrystalPolymer，LCP)材料或高频基板；微带线3，微带线3位于第二基板2朝向第一基板1的一侧，微带线3包括第一传输线4和第二传输线5，其中，第一传输线4和第二传输线5分别呈螺旋状，在垂直于第二基板2所在平面的方向上，第一传输线4与第二传输线5相互嵌套，并且，第一传输线4和第二传输线5中射频信号传输的螺旋方向相反；接地电极6，接地电极6位于第一基板1朝向第二基板2的一侧，在垂直于第二基板2所在平面的方向上，接地电极6分别与第一传输线4和第二传输线5交叠；液晶7，液晶7位于微带线3与接地电极6之间。
可以理解的是，请再次参见图4，为驱动液晶7的正常旋转，第一基板1朝向第二基板2的一侧、以及第二基板2朝向第一基板1的一侧均设置有配向膜8。
在驱动上述液晶移相器对射频信号进行移相时，接地信号端向接地电极6提供接地信号，柔性电路板向第一传输线4和/或第二传输线5提供驱动信号，液晶7在接地电极6和第一传输线4、第二传输线5之间所形成的电场的作用下旋转，使液晶7的介电常数发生变化，从而对第一传输线4和第二传输线5上传输着的射频信号进行移相。
在本发明实施例所提供的液晶移相器中，微带线3所包括的第一传输线4和第二传输线5均为螺旋状设计，因此，第一传输线4和第二传输线5可分别等效为一个线圈结构，那么，当第一传输线4和第二传输线5上传输有射频信号时，第一传输线4和第二传输线5周围会产生磁场。进一步地，由于第一传输线4和第二传输线5中射频信号传输的螺旋方向相反，因而射频信号对应的高频电流的传输方向也相反，根据右手螺旋定理可知，第一传输线4所形成的磁场方向和第二传输线5所形成的磁场方向相反，因此，第一传输线4和第二传输线5所形成的两部分磁场会相互抵消，有效弱化了微带线3整体结构的磁场，从而减小了微带线3特性阻抗中的感性部分。
并且，由于第一传输线4与第二传输线5嵌套设置，同一位置处，第一传输线4和第二传输线5所形成的磁场强度相近，因而两部分磁场能够进行更大程度地抵消，而且，嵌套设置的第一传输线4和第二传输线5所占用的版图空间较小，还有利于减小液晶移相器的尺寸。
可见，采用本发明实施例所提供的液晶移相器，通过将微带线3设计为嵌套的双螺旋结构，并且令双螺旋中射频信号传输的螺旋方向相反，可以显著减小微带线3的感性阻抗，是其特性阻抗更趋近于纯阻性，从而降低微带线3的阻抗匹配难度，有利于减小回波损耗，优化液晶移相器对射频信号的移相效果。
此外，在本发明实施例中，微带线3所包括的第一传输线4和第二传输线5仍为螺旋状设计，相较于现有技术，本发明实施例在利用微带线3形态改善阻抗匹配困难的问题的同时，还进一步增大了微带线3的走线长度，从而使得射频信号在微带线3上传输时移相更加充分，进一步优化了液晶移相器的移相性能。
可选地，如图5所示，图5为本发明实施例所提供的微带线的结构示意图，第一传输线4包括第一输入端Input1和第一输出端Output1，其中，第一输入端Input1为第一传输线4中最外圈走线的端部，第一输出端Output1为第一传输线4中最内圈走线的端部，第一输入端Input1用于接收射频信号；第二传输线5包括第二输入端Input2和第二输出端Output2，其中，第二输入端Input2为第二传输线5中最内圈走线的端部，第二输出端Output2为第二传输线5中最外圈走线的端部，第二输出端Output2用于辐射移相后的射频信号。
通过将用于接收射频信号的第一输入端Input1设置为第一传输线4的最外圈的端部，而将用于辐射移相后的射频信号的第二输出端Output2设置为第二传输线5的最外圈的端部，当第一传输线4和第二传输线5中传输有射频信号时，第一传输线4中传输的射频信号沿第一传输线4的外圈传输至第一传输线4的内圈(第一传输线4中射频信号RF的传输方向如图5中实线箭头所示)，而第二传输线5中传输的射频信号则沿第二传输线5的内圈传输至第二传输线5的外圈(第二传输线5中射频信号RF的传输方向如图5中虚线箭头所示)，从而保证第一传输线4和第二传输线5中射频信号RF的传输方向相反，进而使得第一传输线4和第二传输线5所形成的磁场相互抵消。
此外，结合图5、图16和图17，接地电极6上设置有用于耦合射频信号的第一开口12和第二开口13，液晶天线还包括馈电网络200和辐射体300，在垂直于第二基板2所在平面的方向上，第一开口12分别与第一传输线4的第一输入端Input1和馈电网络200交叠，第二开口13分别与第二传输线5的第二输出端Output2和辐射体300交叠。在利用液晶移相器对射频信号进行移相时，馈电网络200上传输的射频信号通过接地电极6的第一开口12耦合到第一传输线4的第一输入端Input1，进而经由第一传输线4传输至第二传输线5的第二输入端Input2，移相后的射频信号通过第二输出端Output2经由第二开口13耦合到辐射体300上，并经由辐射体300辐射出去。
基于上述原理，若想实现射频信号的耦合，馈电网络200需要与第一信号线的第一输入端Input1交叠，而辐射体300则需与第二传输线5的第二输出端Output2交叠。通过将第一输入端Input1设置为第一传输线4中最外圈的端部，在保证馈电网络200与第一输入端Input1交叠、以保证射频信号能够耦合至第一输入端Input1的同时，可以减小馈电网络200与第一传输线4、第二传输线5中其他部分交叠的可能性，从而降低了射频信号经由第一开口12耦合至第一传输线4、第二传输线5其他部分的风险；同理，通过将第二输出端Output2设置为第二传输线5中最外圈的端部，在保证辐射体300与第二输出端Output2交叠、以保证第二输出端Output2将移相后的射频信号耦合至辐射体300的同时，可以减小辐射体300与第一传输线4、第二传输线5的其他部分的交叠程度，从而降低第一传输线4、第二传输线5上传输着的未移相完成的射频信号经由第二开口13耦合至辐射体300的风险，提高了液晶天线所辐射波束辐射角度的准确性。
可选地，结合图5，如图6所示，图6为图3沿B1-B2方向的剖视图，第一传输线4和第二传输线5同层设置，第一输出端Output1和第二输入端Input2电连接，此时，第一传输线4中传输的射频信号直接经由第一输出端Output1传输至第二输入端Input2，该种传输方式传输可靠性较高，且射频信号的损耗较少。而且，第一传输线4和第二传输线5同层设置，微带线3仅需占用一个膜层空间，更利于液晶移相器的轻薄化设计。
此外，需要说明的是，在该种设置方式中，由于第一传输线4和第二传输线5彼此电连接，因此，柔性电路板FPC可仅通过一条连接引线连接至第一传输线4或第二传输线5，即可将驱动信号传输至第一传输线4和第二传输线5中。
进一步地，请再次参见图5，第一传输线4和第二传输线5的线圈匝数相等。当第一传输线4和第二传输线5同层设置时，如若第一传输线4和第二传输线5的线圈匝数不等，如图7所示，图7为本发明实施例所提供的第一传输线和第二传输线的线圈匝数不等时的结构示意图，当第一传输线4的线圈匝数小于第二传输线5的线圈匝数时，馈电网络200与第一输入端Input1交叠以将射频信号耦合至第一输入端Input1时，若想实现馈电网络200仅与第一输入端Input1交叠，而不与第一传输线4和第二传输线5的其他部分交叠，第一输入端Input1就只能跨过第二传输线5外圈的走线延伸至第二传输线5的外侧，但由于第一传输线4和第二传输线5同层设置，因此工艺上难以实现。要么，第一输入端Input1若不延伸至第二传输线5的外侧，请再次参见图7，馈电网络200就不可避免的还会与第二传输线5存在交叠，那么，就会增大馈电网络200上传输的射频信号透过第一开口12直接耦合到第二传输线5上的风险，对射频信号的输入造成影响。
或者，如图8所示，图8为本发明实施例所提供的第一传输线和第二传输线的线圈匝数不等时的另一种结构示意图，当第二传输线5的线圈匝数小于第一传输线4的线圈匝数时，第二输出端Output2外侧还环绕有第一传输线4，第一传输线4上传输着的未移相完成的射频信号就可能通过第二开口13耦合至辐射体300，并经由辐射体300辐射出去，对液晶天线所辐射波束的辐射角造成不良影响。因此，在本发明实施例中，通过令第一传输线4和第二传输线5的线圈匝数相同，可以降低工艺难度，以及提高射频信号耦合的可靠性。
进一步地，如图9所示，图9为本发明实施例所提供的微带线的另一种结构示意图，第二输出端Output2还与第三传输线9电连接，第三传输线9呈螺旋状。
需要说明的是，理想状态下，为更好地实现阻抗匹配，微带线3的特性阻抗是由固有电感和固有电容所形成的纯阻性阻抗。但是，在现有技术中，单个螺旋状设计的微带线会导致微带线电感的增大，使得微带线3的实际电感超过其理想的固有电感，从而导致微带线的特性阻抗呈感性。在本发明实施例中，当第一传输线4和第二传输线5的线圈匝数相同时，第一传输线4和第二传输线5所形成的磁场强度近似相同，那么，第一传输线4和第二传输线5所形成的磁场几乎会被全部抵消，从而导致微带线3的电感趋于0，为此，通过在第二传输线5的第二输出端Output2进一步电连接一个螺旋状的第三传输线9，可以利用第三传输线9形成固有电感，从而利用该固有电感与微带线3的固有电容形成一个纯阻性的特性阻抗，更大程度地降低阻抗匹配难度，优化液晶移相器的设计。
可选地，如图10所示，图10为图3沿B1-B2方向的另一种剖视图，第一传输线4和第二传输线5异层设置，第一传输线4和第二传输线5之间设有绝缘层10，绝缘层10具有过孔11；第一输出端Output1和第二输入端Input2通过过孔11电连接，此时，第一传输线4和第二传输线5直接电连接，第一传输线4中传输的射频信号直接经由过孔11传输至第二传输线5，该种传输方式传输射频信号的损耗较少。
此外，需要说明的是，在该种设置方式中，由于第一传输线4和第二传输线5彼此电连接，因此，柔性电路板FPC可仅通过一条连接引线连接至第一传输线4或第二传输线5，即可将驱动信号传输至第一传输线4和第二传输线5中。
可选地，如图11所示，图11为图3沿B1-B2方向的再一种剖视图，第一传输线4和第二传输线5异层设置，第一传输线4和第二传输线5之间设有绝缘层10；在垂直于第二基板2所在平面的方向上，第一输出端Output1和第二输入端Input2交叠，此时，第一传输线4和第二传输线5之间无需电连接，第一传输线4中传输的射频信号通过第一输出端Output1耦合至第二输入端Input2，从而实现射频信号由第一传输线4传输至第二传输线5，采用该种信号传输方式，无需在绝缘层10上刻蚀过孔11，简化了工艺流程，节省了工艺成本。
进一步地，请再次参见图11，第一传输线4在垂直于第二基板2所在平面的方向上的正投影，与第二传输线5在垂直于第二基板2所在平面的方向上的正投影之间的间距为L，L＞50μm。在第一传输线4和第二传输线5的制作工艺中，受到对位误差等因素的影响，第一传输线4和/或第二传输线5的设置位置可能会存在偏差，若第一传输线4和第二传输线5之间的水平间距较小，就会导致第一传输线4和第二传输线5中在除第一输出端Output1和第二输入端Input2以外的区域也存在交叠，导致该部分区域也会发生信号耦合。为此，通过将L设置在50μm以上，可以使第一传输线4和第二传输线5之间具有足够的水平距离，从而降低第一传输线4和第二传输线5其他区域发生交叠的可能性，进而提高信号耦合的可靠性。
此外，需要说明的是，在该种设置方式中，由于第一传输线4和第二传输线5之间不存在电连接，因此，柔性电路板FPC可通过两条连接引线分别连接至第一传输线4和第二传输线5，从而实现向第一传输线4和第二传输线5分别提供驱动信号。
可选地，请再次参见图9，第一传输线4和第二传输线5的线圈匝数相等，第二输出端Output2还与第三传输线9电连接，第三传输线9呈螺旋状，从而利用第三传输线9形成固有电感，利用该固有电感与微带线3的固有电容形成一个纯阻性的特性阻抗，更大程度地降低阻抗匹配难度，优化液晶移相器的设计。
或者，如图12所示，图12为本发明实施例所提供的微带线的再一种结构示意图，第一传输线4和第二传输线5的线圈匝数不等，此时，第一传输线4和第二传输线5所形成的磁场强度不同，二者抵消之后仍会存在一定强度的磁场，该部分磁场形成的电感可充当为固有电感，通过对第一传输线4和第二传输线5的线圈匝数进行调整，可以对该固有电感的电感值进行调节，从而更好地利用该电感固有电容，进而更好的进行阻抗匹配。
可选地，请再次参见图5、图6、图10和图11，接地电极6上设有用于耦合射频信号的第一开口12和第二开口13；在垂直于第二基板2所在平面的方向上，第一开口12与第一输入端Input1交叠，第二开口13与第二输出端Output2交叠。结合图16和图17，馈电网络200提供的射频信号经由第一开口12耦合至第一输入端Input1，并传输至第一传输线4和第二传输线5中，移相后的射频信号经由第二开口13耦合至辐射体300，利用辐射体300将其辐射出去。
可选地，第一传输线4和第二传输线5可采用同种材料形成。若第一传输线4和第二传输线5采用不同的金属材料形成时，第一传输线4和第二传输线5所形成的磁场强度会受到材料特性因素的影响，即使第一传输线4和第二传输线5线圈匝数相同，第一传输线4和第二传输线5所产生的磁场强度也可能会存在一定差异，导致两部分磁场的抵消程度难以控制，而令第一传输线4和第二传输线5采用同种材料形成时，对第一传输线4和第二传输线5所形成的磁场强度进行调控时，可以忽略由材料特性造成的强度差异，从而更精确的控制两部分磁场的抵消程度。
可选地，如图13所示，图13为本发明实施例所提供的微带线的又一种结构示意图，相互嵌套的第一传输线4和第二传输线5构成一个传输线单元14，微带线3包括m个传输线单元14，m≥2；第i个传输线单元14中的第二传输线5和与第i-1个传输线单元14中的第一传输线4电连接，2≤i≤m。如此设置，能够更大程度地增大微带线3的走线长度，从而使得微带线3上传输的射频信号移相更为充分。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种液晶移相器的制作方法，结合图2～图4，如图14和图15所示，图14为本发明实施例所提供的制作方法的流程图，图15为图14对应的结构流程图，该制作方法包括：
步骤S1：在第一基板1上形成接地电极6。
其中，为了实现液晶7的正常旋转，还可在接地电极6上进一步形成配向膜8。
步骤S2：在第二基板2上形成微带线3，其中，结合图3，微带线3包括第一传输线4和第二传输线5，第一传输线4和第二传输线5分别呈螺旋状，在垂直于第二基板2所在平面的方向上，第一传输线4与第二传输线5相互嵌套，并且，第一传输线4和第二传输线5中射频信号传输的螺旋方向相反。
其中，为了实现液晶7的正常旋转，还可在微带线3上进一步形成配向膜8。
步骤S3：将第一基板1和第二基板2对盒、填充液晶7，其中，第一基板1和第二基板2对盒后，微带线3设于第二基板2朝向第一基板1的一侧，接地电极6设于第一基板1朝向第二基板2的一侧，并且，在垂直于第二基板2所在平面的方向上，接地电极6分别与第一传输线4和第二传输线5交叠。
在本发明实施例所提供的制作方法中，基于微带线3所包括的第一传输线4和第二传输线5的螺旋状设计，一方面，第一传输线4和第二传输线5可分别等效为一个线圈结构，那么，当第一传输线4和第二传输线5上传输有射频信号时，第一传输线4和第二传输线5周围会产生磁场。进一步地，由于第一传输线4和第二传输线5中射频信号传输的螺旋方向相反，因而射频信号对应的高频电流的传输方向也相反，根据右手螺旋定理可知，第一传输线4所形成的磁场方向和第二传输线5所形成的磁场方向相反，因此，第一传输线4和第二传输线5所形成的两部分磁场会相互抵消，从而弱化了微带线3整体结构的磁场，减小了微带线3的特性阻抗中的感性部分，是其特性阻抗更趋近于纯阻性阻抗，降低微带线3的阻抗匹配难度，以更好的实现微带线3的阻抗匹配，减小回波损耗，优化液晶移相器对射频信号的移相效果。另一方面，相较于现有技术，本发明实施例在利用微带线3形态改善阻抗匹配困难的问题的同时，还进一步增大了微带线3的走线长度，从而使得射频信号在微带线3上传输时移相更加充分，优化了液晶移相器的移相性能。
可选地，结合图5和图6，在第二基板2上形成微带线3的过程包括：在所述第二基板2上形成同层设置的所述第一传输线4和所述第二传输线5；其中，所述第一传输线4包括第一输入端Input1和第一输出端Output1，所述第一输入端Input1为所述第一传输线4中最外圈走线的端部，所述第一输出端Output1为所述第一传输线4中最内圈走线的端部，所述第一输入端Input1用于接收射频信号，所述第二传输线5包括第二输入端Input2和第二输出端Output2，第二输入端Input2为所述第二传输线5中最内圈走线的端部，所述第二输出端Output2为所述第二传输线5中最外圈走线的端部，所述第二输出端Output2用于输出移相后的射频信号，所述第一输出端Output1和所述第二输入端Input2电连接。
如此设置，一方面，当第一传输线4和第二传输线5中传输有射频信号时，第一传输线4中传输的射频信号沿第一传输线4的外圈传输至第一传输线4的内圈，而第二传输线5中传输的射频信号则沿第二传输线5的内圈传输至第二传输线5的外圈，从而保证第一传输线4和第二传输线5中射频信号传输的螺旋方向相反，进而使得第一传输线4和第二传输线5所形成的磁场相互抵消；另一方面，第一输出端Output1和第二输入端Input2电连接，第一传输线4中传输的射频信号直接经由第一输出端Output1传输至第二输入端Input2，从而实现射频信号由第一传输线4传输至第二传输线5，该种传输方式传输可靠性较高，且射频信号的损耗较少；再一方面，第一传输线4和第二传输线5同层设置，微带线3仅需占用一个膜层空间，更利于液晶移相器的轻薄化设计。
或者，结合图5和图10，在第二基板2上形成微带线3的过程包括：在所述第二基板2上形成异层设置的所述第一传输线4和所述第二传输线5，所述第一传输线4和所述第二传输线5之间设有绝缘层10，所述绝缘层10具有过孔11；其中，所述第一传输线4包括第一输入端Input1和第一输出端Output1，所述第一输入端Input1为所述第一传输线4的外端，所述第一输入端Input1用于接收射频信号，所述第二传输线5包括第二输入端Input2和第二输出端Output2，所述第二输出端Output2为所述第二传输线5的外端，所述第二输出端Output2用于输出移相后的射频信号，所述第一输出端Output1和所述第二输入端Input2通过所述过孔11电连接。
如此设置，方面，当第一传输线4和第二传输线5中传输有射频信号时，第一传输线4中传输的射频信号沿第一传输线4的外圈传输至第一传输线4的内圈，而第二传输线5中传输的射频信号则沿第二传输线5的内圈传输至第二传输线5的外圈，从而保证第一传输线4和第二传输线5中射频信号传输的螺旋方向相反，进而使得第一传输线4和第二传输线5所形成的磁场相互抵消；另一方面，第一传输线4和第二传输线5直接电连接，第一传输线4中传输的射频信号直接经由过孔11传输至第二传输线5，该种传输方式射频信号的损耗较少。
再或者，结合图5和图11，在第二基板2上形成微带线3的过程包括：在所述第二基板2上形成异层设置的所述第一传输线4和所述第二传输线5，所述第一传输线4和所述第二传输线5之间设有绝缘层10；其中，所述第一传输线4包括第一输入端Input1和第一输出端Output1，所述第一输入端Input1为所述第一传输线4中最外圈走线的端部，所述第一输出端Output1为所述第一传输线4中最内圈走线的端部，所述第一输入端Input1用于接收射频信号，所述第二传输线5包括第二输入端Input2和第二输出端Output2，第二输入端Input2为所述第二传输线5中最内圈走线的端部，所述第二输出端Output2为所述第二传输线5中最外圈走线的端部所述第二输出端Output2用于输出移相后的射频信号，在垂直于所述第二基板2所在平面的方向上，所述第一输出端Output1和所述第二输入端Input2交叠。
如此设置，方面，当第一传输线4和第二传输线5中传输有射频信号时，第一传输线4中传输的射频信号沿第一传输线4的外圈传输至第一传输线4的内圈，而第二传输线5中传输的射频信号则沿第二传输线5的内圈传输至第二传输线5的外圈，从而保证第一传输线4和第二传输线5中射频信号传输的螺旋方向相反，进而使得第一传输线4和第二传输线5所形成的磁场相互抵消；另一方面，第一传输线4和第二传输线5之间无需电连接，第一传输线4中传输的射频信号通过第一输出端Output1耦合至第二输入端Input2，实现从而实现射频信号由第一传输线4传输至第二传输线5，采用该种信号传输方式，无需在绝缘层10上刻蚀过孔11，简化了工艺流程，节省了工艺成本。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种液晶天线，如图16和图17所示，图16为本发明实施例所提供的液晶天线的结构示意图，图17为图16沿C1-C2方向的剖视图，液晶天线包括：上述液晶移相器100、馈电网络200和辐射体300，其中，馈电网络200与射频信号源400电连接，用于提供射频信号，辐射体300设于第一基板1背向第二基板2的一侧，用于将移相后的射频信号辐射出去。
由于本发明实施例所提供的液晶天线包括上述液晶移相器100，因此，采用该液晶天线，通过将微带线3设计为嵌套的双螺旋结构，不仅可以减小微带线3的感性阻抗，降低微带线3形态对于阻抗匹配的影响，减小回波损耗，还可以进一步增大微带线3的走线长度，优化对射频信号的移相效果。
可选地，请再次参见图17，馈电网络200设于第一基板1背向第二基板2的一侧；接地电极6上设有用于耦合射频信号的第一开口12和第二开口13，在垂直于第二基板2所在平面的方向上，第一开口12分别与馈电网络200和第一传输线4交叠，第二开口13分别与第二传输线5和辐射体300交叠，此时，馈电网络200提供的射频信号经由第一开口12耦合至第一输入端Input1，并传输至第一传输线4和第二传输线5中，移相后的射频信号经由第二开口13耦合至辐射体300，利用辐射体300将其辐射出去。
或者，如图18所示，图18为图16沿C1-C2方向的另一种剖视图，馈电网络200设于第二基板2背向第一基板1的一侧，在垂直于第二基板2所在平面的方向上，馈电网络200与第一传输线4交叠；接地电极6上设有用于耦合射频信号的第二开口13，在垂直于第二基板2所在平面的方向上，第二开口13分别与第二传输线5和辐射体300交叠，此时，馈电网络200提供的射频信号经由第一开口12耦合至第一输入端Input1，并传输至第一传输线4和第二传输线5中，移相后的射频信号经由第二开口13耦合至辐射体300，利用辐射体300将其辐射出去。
此外，将馈电网络200设于第二基板2背向第一基板1的一侧，馈电网络200和微带线3位于同一基板上，在馈电网络200的制作工艺中，便于实现馈电网络200和微带线3的对位，提高对位精确度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (18)

1.一种液晶移相器，其特征在于，包括：
相对设置的第一基板和第二基板，其中，所述第一基板位于所述第二基板朝向液晶移相器的信号射出方向的一侧；
微带线，所述微带线位于所述第二基板朝向第一基板的一侧，所述微带线包括第一传输线和第二传输线，其中，所述第一传输线和所述第二传输线分别呈螺旋状，在垂直于所述第二基板所在平面的方向上，所述第一传输线与所述第二传输线相互嵌套，并且，所述第一传输线和所述第二传输线中的射频信号传输的螺旋方向相反；
接地电极，所述接地电极位于所述第一基板朝向所述第二基板的一侧，在垂直于所述第二基板所在平面的方向上，所述接地电极分别与所述第一传输线和所述第二传输线交叠；
液晶，所述液晶位于所述微带线与所述接地电极之间；
所述第一传输线包括第一输入端和第一输出端，其中，所述第一输入端为所述第一传输线中最外圈走线的端部，所述第一输出端为所述第一传输线中最内圈走线的端部，所述第一输入端用于接收射频信号；
所述第二传输线包括第二输入端和第二输出端，其中，所述第二输入端为所述第二传输线中最内圈走线的端部，所述第二输出端为所述第二传输线中最外圈走线的端部，所述第二输出端用于辐射移相后的射频信号；
所述第二输出端还与第三传输线电连接，所述第三传输线呈螺旋状。
2.根据权利要求1所述的液晶移相器，其特征在于，所述第一传输线和所述第二传输线同层设置，所述第一输出端和所述第二输入端电连接。
3.根据权利要求2所述的液晶移相器，其特征在于，所述第一传输线和所述第二传输线的线圈匝数相等。
4.根据权利要求1所述的液晶移相器，其特征在于，所述第一传输线和所述第二传输线异层设置，所述第一传输线和所述第二传输线之间设有绝缘层，所述绝缘层具有过孔；
所述第一输出端和所述第二输入端通过所述过孔电连接。
5.根据权利要求1所述的液晶移相器，其特征在于，所述第一传输线和所述第二传输线异层设置，所述第一传输线和所述第二传输线之间设有绝缘层；
在垂直于所述第二基板所在平面的方向上，所述第一输出端和所述第二输入端交叠。
6.根据权利要求5所述的液晶移相器，其特征在于，所述第一传输线在垂直于所述第二基板所在平面的方向上的正投影，与所述第二传输线在垂直于所述第二基板所在平面的方向上的正投影之间的间距大于50μm。
7.根据权利要求4或5所述的液晶移相器，其特征在于，所述第一传输线和所述第二传输线的线圈匝数相等，所述第二输出端还与第三传输线电连接，所述第三传输线呈螺旋状。
8.根据权利要求4或5所述的液晶移相器，其特征在于，所述第一传输线和所述第二传输线的线圈匝数不等。
9.根据权利要求1所述的液晶移相器，其特征在于，所述接地电极上设有用于耦合射频信号的第一开口和第二开口；
在垂直于所述第二基板所在平面的方向上，所述第一开口与所述第一输入端交叠，所述第二开口与所述第二输出端交叠。
10.根据权利要求1所述的液晶移相器，其特征在于，所述第一传输线和所述第二传输线采用同种材料形成。
11.根据权利要求1所述的液晶移相器，其特征在于，相互嵌套的所述第一传输线和所述第二传输线构成一个传输线单元，所述微带线包括m个所述传输线单元，m≥2；
第i个所述传输线单元中的所述第二传输线和与第i-1个所述传输线单元中的所述第一传输线电连接，2≤i≤m。
12.一种液晶移相器的制作方法，其特征在于，包括：
在第一基板上形成接地电极；
在第二基板上形成微带线，所述微带线包括第一传输线和第二传输线，其中，所述第一传输线和所述第二传输线分别呈螺旋状，在垂直于所述第二基板所在平面的方向上，所述第一传输线与所述第二传输线相互嵌套，并且，所述第一传输线和所述第二传输线中射频信号传输的螺旋方向相反；
将所述第一基板和所述第二基板对盒、填充液晶，其中，所述第一基板和所述第二基板对盒后，所述微带线设于所述第二基板朝向第一基板的一侧，所述接地电极设于所述第一基板朝向所述第二基板的一侧，并且，在垂直于所述第二基板所在平面的方向上，所述接地电极分别与所述第一传输线和所述第二传输线交叠；
所述第一传输线包括第一输入端和第一输出端，其中，所述第一输入端为所述第一传输线中最外圈走线的端部，所述第一输出端为所述第一传输线中最内圈走线的端部，所述第一输入端用于接收射频信号；
所述第二传输线包括第二输入端和第二输出端，其中，所述第二输入端为所述第二传输线中最内圈走线的端部，所述第二输出端为所述第二传输线中最外圈走线的端部，所述第二输出端用于辐射移相后的射频信号；
所述第二输出端还与第三传输线电连接，所述第三传输线呈螺旋状。
13.根据权利要求12所述的制作方法，其特征在于，在第二基板上形成微带线的过程包括：
在所述第二基板上形成同层设置的所述第一传输线和所述第二传输线；
其中，所述第一输出端和所述第二输入端电连接。
14.根据权利要求12所述的制作方法，其特征在于，在第二基板上形成微带线的过程包括：
在所述第二基板上形成异层设置的所述第一传输线和所述第二传输线，所述第一传输线和所述第二传输线之间设有绝缘层，所述绝缘层具有过孔；
其中，所述第一输出端和所述第二输入端通过所述过孔电连接。
15.根据权利要求12所述的制作方法，其特征在于，在第二基板上形成微带线的过程包括：
在所述第二基板上形成异层设置的所述第一传输线和所述第二传输线，所述第一传输线和所述第二传输线之间设有绝缘层；
其中，在垂直于所述第二基板所在平面的方向上，所述第一输出端和所述第二输入端交叠。
16.一种液晶天线，其特征在于，包括：
如权利要求1～11任一项所述的液晶移相器；
馈电网络，用于提供射频信号；
辐射体，所述辐射体设于第一基板背向第二基板的一侧，用于将移相后的射频信号辐射出去。
17.根据权利要求16所述的液晶天线，其特征在于，所述馈电网络设于所述第一基板背向所述第二基板的一侧；
所述接地电极上设有用于耦合射频信号的第一开口和第二开口，在垂直于所述第二基板所在平面的方向上，所述第一开口分别与所述馈电网络和第一传输线交叠，所述第二开口分别与第二传输线和所述辐射体交叠。
18.根据权利要求16所述的液晶天线，其特征在于，所述馈电网络设于所述第二基板背向所述第一基板的一侧，在垂直于所述第二基板所在平面的方向上，所述馈电网络与所述第一传输线交叠；
所述接地电极上设有用于耦合射频信号的第二开口，在垂直于所述第二基板所在平面的方向上，所述第二开口分别与第二传输线和所述辐射体交叠。
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