CN115966914A - 电磁波反射结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电磁波反射结构包括第一基板、第二基板、多条第一导线、多条第二导线、多个天线电极、多个调变电极及液晶层。这些第一导线沿着第一方向排列于第一基板上。这些第二导线沿着第二方向排列于第二基板上。这些天线电极分别沿着第一方向在第一基板上排成多个第一电极串。这些第一电极串分别电性连接这些第一导线。这些调变电极完全覆盖这些天线电极在第二基板上的正投影。这些调变电极分别沿着第一方向在第二基板上排成多个第二电极串。这些第二电极串分别电性连接这些第二导线。液晶层设置在第一基板与第二基板之间。

Description

电磁波反射结构

技术领域

本发明涉及一种电磁波反射结构，尤其涉及一种电磁波收发方向及共振频率可调的电磁波反射结构。

背景技术

在行动通讯领域中，如何降低电磁波在传输路径中的能量损耗一直是个重要的课题。随着电磁波的使用频率不断地提高，其在遭遇障碍物(例如水泥墙、树木、家具、招牌等)时所产生的能量损耗也会越严重。也因此，容易在应用空间中产生通讯的死角、暗区，或者讯号微弱的区域。

虽然可以通过增设基地台或强波器来改善，但无论是在建置、使用能耗或后续的硬件维护上的费用都相当可观。为了解决上述的问题，一种反射式天线阵列被广泛地应用来增加电磁波讯号的覆盖率。然而，这类反射式天线阵列的电磁波收发方向因其天线尺寸是固定的而无法根据架设环境的状况作调整，造成使用上的不便。

发明内容

本发明是针对一种电磁波反射结构，其具有电磁波收发方向和共振频率的可调性。

根据本发明的实施例，电磁波反射结构包括第一基板、第二基板、多条第一导线、多条第二导线、多个天线电极、多个调变电极以及液晶层。第二基板与第一基板对向设置。这些第一导线沿着第一方向排列于第一基板上，并且延伸于第二方向上。第一方向与第二方向相交。这些第二导线沿着第二方向排列于第二基板上，并且延伸于第一方向上。这些天线电极设置在第一基板上，并且分别沿着第一方向排成多个第一电极串。这些第一电极串分别电性连接这些第一导线。这些调变电极设置在第二基板上，且分别重叠并完全覆盖这些天线电极在第二基板上的正投影。这些调变电极分别沿着第一方向排成多个第二电极串，且这些第二电极串分别电性连接这些第二导线。液晶层设置在第一基板与第二基板之间。

在根据本发明的实施例的电磁波反射结构中，多条第一导线电性连接第一电压源而具有第一电压。多条第二导线电性连接第二电压源而具有第二电压。

在根据本发明的实施例的电磁波反射结构中，第一导线具有位在多个天线电极之间的多个第一电阻器，且这些第一电阻器各自电性连接第一电极串中的任两个天线电极。

在根据本发明的实施例的电磁波反射结构中，第二导线具有位在多个天线电极之间的多个第二电阻器，且这些第二电阻器各自电性连接第二电极串中的任两个调变电极。

在根据本发明的实施例的电磁波反射结构中，多条第一导线或多条第二导线分别具有不同的电压。

在根据本发明的实施例的电磁波反射结构中，多条第一导线电性连接第一数模转换器阵列而分别具有不同的电压，多条第二导线电性连接第二数模转换器阵列而分别具有不同的电压。

在根据本发明的实施例的电磁波反射结构中，多条第一导线各自的电压由这些第一导线在第一方向上的一侧往另一侧渐增或渐减，多条第二导线各自的电压由这些第二导线在第二方向上的一侧往另一侧渐增或渐减。

在根据本发明的实施例的电磁波反射结构中，多个天线电极各自沿着第一方向和第二方向分别具有第一宽度和第二宽度。每一个天线电极的第一宽度都相同，且每一个天线电极的第二宽度都相同。

在根据本发明的实施例的电磁波反射结构中，多个天线电极各自沿着第三方向的宽度由这些天线电极在第三方向上的一侧往另一侧渐增或渐减。

在根据本发明的实施例的电磁波反射结构中，第三方向平行于第一方向和第二方向的其中一者。

在根据本发明的实施例的电磁波反射结构中，多个天线电极各自沿着第四方向的宽度由这些天线电极在第四方向上的一侧往另一侧渐增或渐减，且第四方向不平行于第一方向和第二方向。

在根据本发明的实施例的电磁波反射结构中，多个调变电极各自沿着第三方向的宽度都相同。

在根据本发明的实施例的电磁波反射结构中，多个调变电极各自具有平行于第二基板的底部以及弯折地延伸自底部的侧壁部。液晶层区分为彼此分离的多个部分，且每一个调变电极的侧壁部围绕液晶层的一部分和一个天线电极。

在根据本发明的实施例的电磁波反射结构中，每一个天线电极包括至少一导体贴片，且至少一导体贴片在第一基板上的正投影轮廓是圆形、矩形、圆环形、凹字形或L字形。

在根据本发明的实施例的电磁波反射结构中，每一个天线电极于第二基板上的正投影完全被一个调变电极于第二基板上的正投影所覆盖。

在根据本发明的实施例中，电磁波反射结构还包括至少一配向层，设置在第一基板与第二基板的至少一者与液晶层之间。

在根据本发明的实施例的电磁波反射结构中，至少一配向层为对应多个调变电极设置的多个配向图案，且每一个配向图案与每一个调变电极在第一基板上的正投影轮廓都相同。

在根据本发明的实施例的电磁波反射结构中，每一个配向图案的配向方向呈辐射状或同心圆状。

基于上述，在本发明的一实施例的电磁波反射结构中，阵列排列的多个天线结构各自具有天线电极、调变电极及位在这两个电极之间的液晶层。通过调整液晶层在这些天线结构的有效介电常数的分布，可改变电磁波经由这些天线结构反射后的辐射场型或电磁波的反射效率。

附图说明

图1是本发明的第一实施例的电磁波反射结构的俯视示意图；

图2A及图2B分别是图1的电磁波反射结构的剖视示意图；

图3是图1的电磁波反射结构的部分膜层的分解示意图；

图4A至图4F是本发明的另一些变形实施例的天线电极的俯视示意图；

图5A是图2A的配向层的配向方向示意图；

图5B及图5C是本发明另一些变形实施例的配向层的配向方向示意图；

图6是本发明的第二实施例的电磁波反射结构的俯视示意图；

图7A及图7B分别是图6的电磁波反射结构的剖视示意图；

图8是本发明的第三实施例的电磁波反射结构的俯视示意图；

图9A及图9B分别是图8的电磁波反射结构的剖视示意图；

图10是本发明的第四实施例的电磁波反射结构的俯视示意图；

图11A及图11B分别是图10的电磁波反射结构的剖视示意图；

图12是本发明的第五实施例的电磁波反射结构的俯视示意图；

图13是本发明的第六实施例的电磁波反射结构的俯视示意图；

图14是本发明的第七实施例的电磁波反射结构的俯视示意图；

图15A及图15B分别是图14的电磁波反射结构的剖视示意图；

图16是本发明的第八实施例的电磁波反射结构的俯视示意图。

附图标记说明

10、10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G；电磁波反射结构；

110、110A、110B、110C；天线电极；

111、112、111C、112C、111D、112D、111E、112E、111F、112F；导体贴片；

110S、120S、110S1～110S4、120S1～120S4；电极串；

120、120A、120B、120C；调变电极；

120bp；底部；

120sp；侧壁部；

210、220、230、240；电压源；

310、320；数模转换器；

AD1、AD2、AD1-A、AD2-A、AD1-B、AD2-B；配向方向；

AL、AL1、AL2、AL1-A、AL2-A、AL1-B、AL2-B；配向层；

D1、D2、D3、D4；方向；

INS1、INS2；绝缘层；

LCL；液晶层；

R1、R2；电阻器；

SP；间隔物；

SUB1；第一基板；

SUB2；第二基板；

V1～V8；第一电压～第八电压；

W1、W2、W3、W4；宽度；

WR1、WR1-A、WR1-B、WR1-C；第一导线；

WR2、WR2-B、WR2-C；第二导线；

A1-A1’、A2-A2’、B1-B1’、B2-B2’、C1-C1’、C2-C2’、D1-D1’、D2-D2’、E1-E1’、E2-E2’；剖线。

具体实施方式

现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。

本文使用的“约”、“近似”、“本质上”、或“实质上”包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值，考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即，测量系统的限制)。例如，“约”可以表示在所述值的一个或多个标准偏差内，或例如±30％、±20％、±15％、±10％、±5％内。再者，本文使用的“约”、“近似”、“本质上”、或“实质上”可依量测性质、切割性质或其它性质，来选择较可接受的偏差范围或标准偏差，而可不用一个标准偏差适用全部性质。

在附图中，为了清楚起见，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的组件被称为在另一组件“上”或“连接到”另一组件时，其可以直接在另一组件上或与另一组件连接，或者中间组件可以也存在。相反，当组件被称为“直接在另一组件上”或“直接连接到”另一组件时，不存在中间组件。如本文所使用的，“连接”可以指物理及/或电性连接。再者，“电性连接”可为二组件间存在其它组件。

图1是本发明的第一实施例的电磁波反射结构的俯视示意图。图2A及图2B分别是图1的电磁波反射结构沿着剖线A1-A1’和剖线A2-A2’的剖视示意图。图3是图1的电磁波反射结构的部分膜层的分解示意图。图4A至图4F是本发明的另一些变形实施例的天线电极的俯视示意图。图5A是图2A的配向层的配向方向示意图。图5B及图5C是本发明另一些变形实施例的配向层的配向方向示意图。为清楚呈现起见，图1省略了图2A中第一基板SUB1、液晶层LCL、间隔物SP、配向层AL1和配向层AL2的示出。需说明的是，附图中所示出的天线电极110、调变电极120、第一导线WR1和第二导线WR2的数量仅作为示例性地说明之用，并非用以限制本发明。

请参照图1至图3，电磁波反射结构10包括第一基板SUB1、第二基板SUB2、多个天线电极110、多个调变电极120多条第一导线WR1和多条第二导线WR2。第一基板SUB1与第二基板SUB2对向设置。天线电极110设置在第一基板SUB1上，且位在第一基板SUB1背离第二基板SUB2的一侧。调变电极120设置在第二基板SUB2上，且位在第一基板SUB1与第二基板SUB2之间。

在本实施例中，多个天线电极110可分别沿着方向D1和方向D2排成多行与多列。也即，这些天线电极110可阵列排列于第一基板SUB1上，并形成反射式天线阵列。举例来说，在本实施例中，方向D1可选地垂直于方向D2，但不以此为限。多个调变电极120分别对应这些天线电极110设置。更具体地说，这些调变电极120分别重叠并且完全覆盖这些天线电极110在第二基板SUB2上的正投影。

在本实施例中，多个天线电极110仅具有单一尺寸，但不以此为限。更具体地说，天线电极110沿着方向D1和方向D2分别具有宽度W1和宽度W2，每一个天线电极110的宽度W1都相同，每一个天线电极110的宽度W2也都相同。相似地，多个调变电极120也仅具有单一尺寸，且每一个调变电极120的尺寸都略大于对应的天线电极110的尺寸，但不以此为限。在其他实施例中，调变电极和天线电极的尺寸也可大致上相同。然而，在另一实施例中，为了降低电磁波反射结构的成本，调变电极和液晶层也可仅针对天线电极的局部区域进行设置。也就是说，调变电极的尺寸也可小于天线电极的尺寸。

第一基板SUB1上还设有多条第一导线WR1。这些第一导线WR1沿着方向D1排列并且延伸于方向D2上。第二基板SUB2上还设有多条第二导线WR2。这些第二导线WR2沿着方向D2排列并且延伸于方向D1上。举例来说，多个天线电极110可沿着方向D2排成多个电极串110S，且这些电极串110S分别电性连接这些第一导线WR1。多个调变电极120可沿着方向D1排成多个电极串120S，且这些电极串120S分别电性连接这些第二导线WR2。

电磁波反射结构10还包括设置在第一基板SUB1与第二基板SUB2间的液晶层LCL。举例来说，第一基板SUB1与第二基板SUB2间可设有间隔物SP，以间隔出容置空间来填充液晶层LCL。另一方面，液晶层LCL的至少一侧需设有配向层，使其液晶分子在不受电场作用时仍可顺着配向层的配向方向排列，以维持其有效光轴的指向性。

在本实施例中，电磁波反射结构10可设有两个配向层AL1、AL2，配向层AL1设置在第一基板SUB1接触液晶层LCL的表面上，而配向层AL2设置在第二基板SUB2和多个调变电极120接触液晶层LCL的表面上，但不以此为限。在另一实施例中，也可根据电磁波反射结构的设计或制程需求(例如液晶层LCL的膜厚)而省略其中一个配向层的设置。举例来说，在本实施例中，配向层AL1的配向方向AD1可反向地平行(anti-parallel)于配向层AL2的配向方向(如图5A所示)。因此，在不施加电场的情况下，液晶层LCL的多个液晶分子(未示出)会沿着配向层的配向方向以大致上平行于两基板的方式排列。

另一方面，本实施例的配向层可以是整面性地涂布在基板上的膜层。然而，本发明不限于此。在另一实施例中，配向层也可以是对应多个调变电极或多个天线电极设置的多个配向图案，且配向图案与对应的调变电极或天线电极在基板上的正投影轮廓都相同。

先说明的是，沿着方向D3相重叠的天线电极110、调变电极120以及液晶层LCL位在这两个电极间的部分可视为本实施例的一个天线结构，而电磁波在天线电极110上的共振频率可经由液晶层LCL的所述部分的有效介电常数的改变来调整。

由于液晶材料具有介电异向性(dielectric anisotropy)，即液晶材料在平行于和垂直于液晶分子长轴的方向上分别具有不同的介电常数(例如：介电常数ε_//和介电常数ε_┴)，使其具有可电控的特性。为了改变液晶层LCL在电磁波的电场方向上的有效介电常数(effective dielectric constant)，天线电极110与调变电极120可分别被施以不同的电压，使这两电极间能产生用来驱使液晶层LCL的多个液晶分子转动的电场。不同大小的电场会让这些液晶分子以不同的指向(例如分子长轴的方向)分布进行排列，进而在电磁波的电场方向上产生不同的有效介电常数，且此有效介电常数会落在介电常数ε_//与介电常数ε_┴之间的范围。

举例来说，在本实施例中，所有的天线电极110都具有相同的第一电压V1，而所有的调变电极120都具有相同的第二电压V2，且第一电压V1不同于第二电压V2。详细而言，电性连接多个电极串110S的多条第一导线WR1可选地电性连接第一电压源210而具有第一电压V1，电性连接多个电极串120S的多条第二导线WR2可选地电性连接第二电压源220而具有第二电压V2。

换句话说，在本实施例中，这些天线电极110与这些调变电极120的上述驱动方式能让所有的天线结构对电磁波的共振频率(即中心频率)产生相同的调变量。从另一观点来说，这样的驱动方式能调整这些天线结构对特定频率的电磁波的反射效率。

进一步而言，本实施例的天线电极110例如是导体贴片(patch)，且其在第一基板SUB1上的正投影轮廓为方形。然而，本发明不限于此。在另一实施例中，天线电极110A在第一基板SUB1上的正投影轮廓也可以是圆形(如图4A所示)。为了让电磁波经由天线结构反射后具有不同的特性(例如更好的指向性)，在又一些实施例中，天线电极的构型也可以是其他的态样，例如：天线电极可包括多个导体贴片，且这些导体贴片各自在第一基板SUB1上的正投影轮廓可以是矩形、圆环形、凹字形、L字形或其他能让反射信号的相位延迟与物理尺寸/电子尺寸呈对射关系(bijection)的形状。

举例来说，天线电极可以是间隔排列的一个方形的导体贴片111和两个矩形的导体贴片112所组成(如图4B所示)。天线电极可以是同心且间隔排列的两个圆形导体贴片111C、112C所组成(如图4C所示)。天线电极可以是一个方形的导体贴片111D被一个方形环状的导体贴片112D环绕的实施态样(如图4D所示)。天线电极可以是一个方形的导体贴片111E被一个凹字形的导体贴片112E和两个L字形的导体贴片所围绕的实施态样(如图4E所示)。天线电极可以是间隔排列的两个矩形的导体贴片111F被两个凹字形的导体贴片112F所围绕的实施态样(如图4F所示)。

另一方面，为了让天线结构适用于各种可能的电磁波偏振方向，前述配向层的配向方向也可根据天线电极的构型进行调整。举例来说，对于采用图4A的天线电极110A的电磁波反射结构来说，其配向层AL1-A的配向方向AD1-A和配向层AL2-A的配向方向AD2-A可呈现辐射状(如图5B所示)。对于采用图4C的天线电极110C的电磁波反射结构来说，其配向层AL1-B的配向方向AD1-B和配向层AL2-B的配向方向AD2-B可呈现同心圆状(如图5C所示)。特别注意的是，图5B及图5C的配向层可以是轮廓与调变电极或天线电极相似的多个配向图案所组成，但不以此为限。

特别说明的是，基于导电性的考虑，导体贴片一般是使用金属材料制作而成。然而，本发明不限于此。为了满足不同使用情境的需求，导体贴片也可选用透明导电材料制作而成。透明导电材料例如包括铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、或其它合适的金属氧化物、或者是上述至少两者之堆栈层。举例来说，若天线电极选用透明导电材料制作，则本公开的电磁波反射结构可直接整合在建物的玻璃窗上。也即，第一基板SUB1和第二基板SUB2除了是陶瓷层压板或低介电损耗基板(例如Rogers基板)，也可以是玻璃基板。

以下将列举另一些实施例以详细说明本公开，其中相同的构件将标示相同的符号，并且省略相同技术内容的说明，省略部分请参考前述实施例，以下不再赘述。

图6是本发明的第二实施例的电磁波反射结构的俯视示意图。图7A及图7B分别是图6的电磁波反射结构沿着剖线B1-B1’和剖线B2-B2’的剖视示意图。为清楚呈现起见，图6省略了图7A中第一基板SUB1、液晶层LCL、间隔物SP、配向层AL1和配向层AL2的示出。请参照图6至图7B，不同于图1的电磁波反射结构10，本实施例的电磁波反射结构10A的天线电极110A和调变电极120A都具有多种尺寸。

详细而言，天线电极110A沿着多条第一导线WR1的排列方向(例如方向D1)具有宽度W3，且天线电极110A的宽度W3由这些天线电极110A在所述排列方向上的一侧往另一侧渐减或渐增。举例来说，在本实施例中，朝着方向D1依序排列的电极串110S1、电极串110S2、电极串110S3和电极串110S4各自的天线电极110A的尺寸由第二基板SUB2设有电极串110S1的一侧往设有电极串110S4的另一侧渐减。对应地，同一电极串120S的多个调变电极120A各自的尺寸也是由第二基板SUB2设有电极串110S1的一侧往设有电极串110S4的另一侧渐减。

然而，本发明不限于此。在另一未示出的实施例中，天线电极和调变电极的尺寸也可沿着多条第二导线WR2的排列方向(例如方向D2)渐减或渐增。也即，天线电极和调变电极的尺寸的变化可沿着方向D1或方向D2。

由于本实施例的天线电极110A的尺寸是沿着方向D1变化，电磁波经由这些不同尺寸的天线电极110A反射后的相位也会不同。也就是说，通过这样的尺寸关系配置，能改变电磁波经由电磁波反射结构10A反射后的主要出射方向。另一方面，通过调变液晶层LCL的有效介电常数，能让电磁波经由每一个天线结构反射的相位被个别地被控制，并且在上述的主要出射方向附近进行波束扫瞄，以增加电磁波讯号的覆盖率。

图8是本发明的第三实施例的电磁波反射结构的俯视示意图。图9A及图9B分别是图8的电磁波反射结构沿着剖线C1-C1’和剖线C2-C2’的剖视示意图。为清楚呈现起见，图8省略了图9A中第一基板SUB1、液晶层LCL、间隔物SP、配向层AL1和配向层AL2的示出。请参照图8至图9B，不同于图6的电磁波反射结构10A，本实施例的电磁波反射结构10B的多个天线电极110B和多个调变电极120B各自的尺寸可沿着多个方向渐减或渐增。

在本实施例中，天线电极110B和调变电极120B的尺寸除了可沿着方向D1改变外，还会沿着方向D2改变。例如：朝着方向D2依序排列的电极串120S1、电极串120S2、电极串120S3和电极串120S4各自所重叠的天线电极110B的尺寸由第二基板SUB2设有电极串120S1的一侧往设有电极串120S4的另一侧渐减。也因此，本实施例的天线电极110B的尺寸在不平行于方向D1和方向D2的方向上的变化(例如天线电极110B在方向D4上的宽度W4变化)会较图6的电磁波反射结构10A明显。

由于本实施例的天线电极110A的尺寸是沿着方向D1变化，电磁波经由这些不同尺寸的天线电极110A反射后的相位也会不同。也就是说，通过这样的尺寸关系配置，能改变电磁波经由电磁波反射结构10B反射后的预设出射方向。另一方面，通过调变液晶层LCL的有效介电常数，能让电磁波经由每一个天线结构反射的相位被个别地被控制，因此得以在上述的预设出射方向附近的特定角度范围内进行出射方向的微调，从而实现电磁波讯号的覆盖范围的调整。

图10是本发明的第四实施例的电磁波反射结构的俯视示意图。图11A及图11B分别是图10的电磁波反射结构沿着剖线D1-D1’和剖线D2-D2’的剖视示意图。为清楚呈现起见，图10省略了图11A中第一基板SUB1、液晶层LCL、间隔物SP、配向层AL、绝缘层INS1和绝缘层INS2的示出。请参照图10至图11B，本实施例的电磁波反射结构10C与图1的电磁波反射结构10的主要差异在于：调变电极的构型不同。

在本实施例中，天线电极110C和第一导线WR1-A是改设置在第一基板SUB1朝向第二基板SUB2的一侧表面上，且液晶层LCL可区分为彼此分离的多个部分。调变电极120C具有平行于第二基板SUB2的底部120bp以及弯折地延伸自底部120bp的侧壁部120sp，其中侧壁部120sp围绕天线电极110C和液晶层LCL的一部分。

由于每一个调变电极120C的侧壁部120sp可有效降低其所围绕的部分液晶层LCL受邻设的天线电极110C和另一调变电极120C所生成的外来电场的影响，每一个天线电极110C对电磁波的等效电子尺寸得以被更好地控制。也因此，这些天线结构能更紧密地排列，并且让任两相邻的天线电极110C的等效电子尺寸的差异更大，进而实现反射电磁波的多波纹效果。

特别注意的是，基于制程考虑和液晶层LCL的膜厚设计，本实施例的电磁波反射结构10C仅在第一基板SUB1接触液晶层LCL的表面设置配向层AL。另一方面，为了确保第一导线WR1-A与调变电极120C的电性分离，调变电极120C与第一基板SUB1之间还设有绝缘层INS1，且此绝缘层INS1会覆盖第一导线WR1-A。任两相邻的调变电极120C之间可设有绝缘层INS2，使彼此电性分离。

特别说明的是，在本实施例的另一变型实施态样中，天线电极110C也可如图2A的天线电极110设置在第一基板SUB1背离第二基板SUB2的一侧表面上。

图12是本发明的第五实施例的电磁波反射结构的俯视示意图。请参照图12，本实施例的电磁波反射结构10D与图1的电磁波反射结构10的差异仅在于：天线电极和调变电极的驱动方式不同。具体而言，电磁波反射结构10D的多条第一导线WR1-B各自具有多个第一电阻器R1，而多条第二导线WR2-B各自具有多个第二电阻器R2。

特别注意的是，这些第一电阻器R1各自电性连接对应的电极串中的任两个天线电极110，而这些第二电阻器R2各自电性连接对应的电极串中的任两个调变电极120。另一方面，不同于图1的电磁波反射结构10，本实施例的第一导线WR1-B的相对两端部电性连接第一电压源210和第三电压源230而分别具有第一电压V1和第三电压V3，第二导线WR2-B的相对两端部电性连接第二电压源220和第四电压源240而分别具有第二电压V2和第四电压V4。

电性连接同一条第一导线WR1-B的多个天线电极110可通过多个第一电阻器R1的设置而具有不同的电压，而电性连接同一条第二导线WR2-B的多个调变电极120可通过多个第二电阻器R2的设置而具有不同的电压。据此，可增加这些电极的操作弹性，让每一个天线结构对电磁波的反射相位能够被个别地控制，进而改变电磁波经由多个天线结构反射后的出射方向。

举例来说，第一电压V1可大于第三电压V3，且串接在同一条第一导线WR1-B上的多个第一电阻器R1的阻值都相同。因此，同一个电极串的多个天线电极110各自的电压由第一电压源210的一侧往第三电压源230的一侧递减，且任两相邻的天线电极110的电压差值为(V3-V1)/N，其中N为第一导线WR1-B上所串接的第一电阻器R1数量(例如本实施例的三个)。

相似地，第二电压V2可大于第四电压V4，且串接在同一条第二导线WR2-B上的多个第二电阻器R2的阻值都相同。因此，同一个电极串的多个调变电极120各自的电压由第二电压源220的一侧往第四电压源240的一侧递减，且任两相邻的调变电极120的电压差值为(V4-V2)/M，其中M为第二导线WR2-B上所串接的第二电阻器R2数量(例如本实施例的三个)。

在本实施例中，第一电阻器R1和第二电组器R2可以是阻值固定的电阻器，但不以此为限。在另一未示出的实施例中，导线上的电阻器也可以是阻值可调的可变电阻器，多个可变电阻器可电性耦接至一控制电路，其中控制电路可依据多个天线结构所需的反射相位分布来决定这些可变电阻器的电阻值。

图13是本发明的第六实施例的电磁波反射结构的俯视示意图。请参照图13，本实施例的电磁波反射结构10E与图1的电磁波反射结构10的差异在于：天线电极和调变电极的驱动方式不同。在本实施例中，电磁波反射结构10E可个别地控制多条第一导线WR1和多条第二导线WR2的电压。更具体地说，每一条导线的电压可经由对应的一个数模转换器来控制。因此，可增加与这些导线电性连接的天线电极110和调变电极120的操作弹性，让每一个天线结构对电磁波的反射相位能够被个别地控制，进而改变电磁波经由多个天线结构反射后的出射方向。

详细而言，多条第一导线WR1可电性连接多个数模转换器(digital-to-analogconverter，DAC)310所组成的第一数模转换器阵列，且各自的电压由这些第一导线WR1在排列方向(例如方向D1)上的一侧往另一侧渐增或渐减。例如：沿着方向D1依序排列的四条第一导线WR1(或四个电极串110S1～110S4)电性连接多个数模转换器310而分别具有第一电压V1、第二电压V2、第三电压V3和第四电压V4，且这些电压可沿着方向D1以等差值或不等差值进行单向性的增加(或减少)。

相似地，多条第二导线WR2可电性连接由多个数模转换器320所组成的第二数模转换器阵列，且各自的电压由这些第二导线WR2在排列方向(例如方向D2)上的一侧往另一侧渐增或渐减。例如：沿着方向D2依序排列的四条第二导线WR2(或四个电极串120S1～120S4)电性连接多个数模转换器320而分别具有第五电压V5、第六电压V6、第七电压V7和第八电压V8，且这些电压可沿着方向D2以等差值或不等差值进行单向性的增加(或减少)。

特别说明的是，图1、图12及图13所公开的电极驱动方式都可套用至其他实施态样的电磁波反射结构。因此，在本公开的部分实施例中，并未示出出电压源、电阻器或数模转换器。

图14是本发明的第七实施例的电磁波反射结构的俯视示意图。图15A及图15B分别是图14的电磁波反射结构沿着剖线E1-E1’和剖线E2-E2’的剖视示意图。请参照图14至图15B，本实施例的电磁波反射结构10F与图1的电磁波反射结构10的差异仅在于：导线的配置方式不同。在本实施例中，电磁波反射结构10F的导线是设置在多个电极之间，且沿着方向D3不重叠于这些电极。

举例来说，电性连接多个电极串110S的多条第一导线WR1-B可分别设置在这些电极串110S在排列方向上的一侧(例如图14中的右侧)，电性连接多个电极串120S的多条第二导线WR2-B可分别设置在这些电极串120S在排列方向上的一侧(例如图14中的下侧)。更具体地说，这些第一导线WR1-B与这些电极串110S可沿着方向D1交替排列，这些第二导线WR2-B与这些电极串120S可沿着方向D2交替排列。

图16是本发明的第八实施例的电磁波反射结构的俯视示意图。请参照图16，本实施例的电磁波反射结构10G与图6的电磁波反射结构10A的差异在于：调变电极的配置方式不同。具体而言，多个天线电极110A可具有相同于图6中多个天线电极110A的尺寸渐变的配置方式，但多个调变电极120的尺寸配置并没有对应不同大小的天线电极110A进行调整。举例来说，在本实施例中，这些调变电极120仅具有单一尺寸，且其尺寸都大于多个天线电极110A各自的尺寸。

综上所述，在本发明的一实施例的电磁波反射结构中，阵列排列的多个天线结构各自具有天线电极、调变电极以及位在这两电极之间的液晶层。通过调整液晶层在这些天线结构的有效介电常数的分布，可改变电磁波经由这些天线结构反射后的辐射场型或电磁波的反射效率。

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)

1.一种电磁波反射结构，其特征在于，包括：

第一基板；

第二基板，与所述第一基板对向设置；

多条第一导线，沿着第一方向排列于所述第一基板上，并且延伸于第二方向上，所述第一方向与所述第二方向相交；

多条第二导线，沿着所述第二方向排列于所述第二基板上，并且延伸于所述第一方向上；

多个天线电极，设置在所述第一基板上，所述多个天线电极分别沿着所述第二方向排成多个第一电极串，且所述多个第一电极串分别电性连接所述多条第一导线；

多个调变电极，设置在所述第二基板上，且分别重叠并完全覆盖所述多个天线电极于所述第二基板上的正投影，所述多个调变电极分别沿着所述第一方向排成多个第二电极串，所述多个第二电极串分别电性连接所述多条第二导线；以及

液晶层，设置在所述第一基板与所述第二基板之间。

2.根据权利要求1所述的电磁波反射结构，其特征在于，所述多条第一导线电性连接第一电压源而具有第一电压，所述多条第二导线电性连接第二电压源而具有第二电压。

3.根据权利要求2所述的电磁波反射结构，其特征在于，每一所述多条第一导线具有位在所述多个天线电极之间的多个第一电阻器，且所述多个第一电阻器各自电性连接一个所述第一电极串中的任两个所述天线电极。

4.根据权利要求3所述的电磁波反射结构，其特征在于，每一所述多条第二导线具有位在所述多个天线电极之间的多个第二电阻器，且所述多个第二电阻器各自电性连接一个所述第二电极串中的任两个所述调变电极。

5.根据权利要求1所述的电磁波反射结构，其特征在于，所述多条第一导线或所述多条第二导线分别具有不同的电压。

6.根据权利要求5所述的电磁波反射结构，其特征在于，所述多条第一导线电性连接第一数模转换器阵列而分别具有不同的电压，所述多条第二导线电性连接第二数模转换器阵列而分别具有不同的电压。

7.根据权利要求6所述的电磁波反射结构，其特征在于，每一所述多条第一导线的电压由所述多条第一导线在所述第一方向上的一侧往另一侧渐增或渐减，每一所述多条第二导线的电压由所述多条第二导线在所述第二方向上的一侧往另一侧渐增或渐减。

8.根据权利要求1所述的电磁波反射结构，其特征在于，每一所述多个天线电极沿着所述第一方向和所述第二方向分别具有第一宽度和第二宽度，每一所述多个天线电极的所述第一宽度都相同，且每一所述多个天线电极的所述第二宽度都相同。

9.根据权利要求1所述的电磁波反射结构，其特征在于，每一所述多个天线电极沿着一第三方向的宽度由所述多个天线电极在所述第三方向上的一侧往另一侧渐增或渐减。

10.根据权利要求9所述的电磁波反射结构，其特征在于，所述第三方向平行于所述第一方向和所述第二方向的其中一者。

11.根据权利要求9所述的电磁波反射结构，其特征在于，每一所述多个天线电极沿着第四方向的宽度由所述多个天线电极在所述第四方向上的一侧往另一侧渐增或渐减，且所述第四方向不平行于所述第一方向和所述第二方向。

12.根据权利要求9所述的电磁波反射结构，其特征在于，每一所述多个调变电极沿着所述第三方向的宽度都相同。

13.根据权利要求1所述的电磁波反射结构，其特征在于，每一所述多个调变电极具有平行于所述第二基板的底部以及弯折地延伸自所述底部的侧壁部，所述液晶层区分为彼此分离的多个部分，且每一所述多个调变电极的所述侧壁部围绕所述液晶层的一个所述部分和一个所述天线电极。

14.根据权利要求1所述的电磁波反射结构，其特征在于，每一所述多个天线电极包括至少一导体贴片，且所述至少一导体贴片在所述第一基板上的正投影轮廓是圆形、矩形、圆环形、凹字形或L字形。

15.根据权利要求1所述的电磁波反射结构，其特征在于，每一所述多个天线电极于所述第二基板上的正投影完全被一个所述调变电极于所述第二基板上的正投影所覆盖。

16.根据权利要求1所述的电磁波反射结构，其特征在于，还包括：

至少一配向层，设置在所述第一基板与所述第二基板的至少一者与所述液晶层之间。

17.根据权利要求16所述的电磁波反射结构，其特征在于，所述至少一配向层为对应所述多个调变电极设置的多个配向图案，且每一所述多个配向图案与各所述多个调变电极在所述第一基板上的正投影轮廓都相同。

18.根据权利要求17所述的电磁波反射结构，其特征在于，每一所述多个配向图案的配向方向呈辐射状或同心圆状。

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