CN116806394A - 一种移相器及天线 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种移相器及天线,属于通信技术领域。本公开提供的一种移相器,包括第一基板;信号电极、第一参考电极和第二参考电极,设置在第一基板上;第一绝缘层,至少覆盖信号电极背离第一基板的一侧;至少一个膜桥电极组,设置在第一绝缘层背离信号电极一侧,膜桥电极组中包括多个绝缘设置的膜桥电极;信号电极在第一基板上的正投影位于第一参考电极和第二参考电极在第一基板上的正投影之间;膜桥电极的桥面与信号电极在第一基板上的正投影部分重叠,且膜桥电极的桥面的延伸方向与信号电极的延伸方向相交;至少一个膜桥电极的桥面与信号电极之间具有一定间隙,且同一膜桥电极组中的多个膜桥电极的桥面与信号电极之间的间距不同。
Description
本公开属于通信技术领域,具体涉及一种移相器及天线。
随着信息时代迅速发展,具备高集成、小型化、多功能以及低成本的无线终端逐渐成为通信技术的发展趋势。在通信和雷达应用中,移相器是必不可少的关键组件。传统的移相器主要包括铁氧体移相器和半导体移相器,其中铁氧体移相器有较大的功率容量,且插入损耗比较小、但工艺复杂、制造成本昂贵、体积庞大等因素限制了其大规模应用;半导体移相器体积小,工作速度快,但功率容量比较小,功耗较大,工艺难度高。
现有技术的微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)移相器相比于传统移相器在插损、功耗、体积与成本等方面均具有明显优势,在无线电通讯和微波技术等领域应用受到了广泛关注。然而,现有MEMS移相器由于制备工艺相对复杂,器件稳定性和一致性提升成为量产化的主要问题,且需要较大的驱动电压。
发明内容
本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种移相器及天线,其能够有效减小移相器达到目标移向量时所需的驱动电压。
第一方面,解决本公开技术问题所采用的技术方案是一种移相器,包括:
一种移相器,其包括:
第一基板;
信号电极、第一参考电极和第二参考电极,设置在所述第一基板上,且 所述第一参考电极和所述第二参考电极位于所述信号电极的延伸方向的两侧;
第一绝缘层,至少覆盖所述信号电极背离所述第一基板的一侧;
至少一个膜桥电极组,设置在所述第一绝缘层背离所述信号电极一侧,所述膜桥电极组中包括多个绝缘设置的膜桥电极;所述信号电极在所述第一基板上的正投影位于所述第一参考电极和所述第二参考电极在所述第一基板上的正投影之间;所述膜桥电极的桥面在所述第一基板上的正投影与所述信号电极在所述第一基板上的正投影部分重叠,且所述膜桥电极的桥面的延伸方向与所述信号电极的延伸方向相交;至少一个所述膜桥电极的桥面与所述信号电极之间具有一定间隙,且同一所述膜桥电极组中的多个所述膜桥电极的桥面与所述信号电极之间的间距不同。
在一些示例中,所述膜桥电极组中的一个所述膜桥电极包括桥面和连接在所述桥面两端的第一连接部和/或第二连接部;其中,所述桥面与所述信号电极在所述第一基板上的正投影至少部分重叠;所述第一连接部与所述第一参考电极在所述第一基板上的正投影至少部分重叠,和/或,所述第二连接部与所述第二参考电极在所述第一基板上的正投影至少部分重叠。
在一些示例中,位于同一所述膜桥电极组中的各个所述膜桥电极在所述第一基板上的正投影至少部分重叠。
在一些示例中,一个所述膜桥电极组包括两个膜桥电极,分别为第一膜桥电极和第二膜桥电极,所述第一膜桥电极的桥面位于所述第二膜桥电极的桥面背离所述第一基板的一侧;其中,
所述第一膜桥电极的桥面与所述信号电极之间的间距,大于所述第二膜桥电极的桥面与所述信号电极之间的间距;所述第一膜桥电极的桥面的宽度,不小于所述第二膜桥电极的桥面的宽度。
在一些示例中,对于一个所述膜桥电极组,所述第二膜桥电极在所述第 一基板上的正投影,位于所述第一膜桥电极在所述第一基板上的正投影中;所述第一膜桥电极的桥面的长度,大于所述第二膜桥电极的桥面的长度。
在一些示例中,对于一个所述膜桥电极组,所述第一膜桥电极和所述第二膜桥电极均包括桥面和连接在所述桥面两端的第一连接部和第二连接部;所述移相器还包括多个设置在所述第一参考电极背离所述第一基板的一侧的第一连接电极和设置在所述第二参考电极背离所述第一基板的一侧的第二连接电极;其中,所述第一膜桥电极的第一连接部与一个所述第一连接电极电连接,二者的连接点称为第一锚点;所述第一膜桥电极的第二连接部与一个所述第二连接电极电连接,二者的连接点称为第二锚点;所述第二膜桥电极的第一连接部与一个所述第一连接电极电连接,二者的连接点称为第三锚点;所述第二膜桥电极的第二连接部与一个所述第二连接电极电连接,二者的连接点称为第四锚点;其中,
所述第一锚点位于所述第三锚点背离所述信号电极的方向,所述第二锚点位于所述第四锚点背离所述信号电极的方向;所述第一锚点、所述第二锚点、所述第三锚点和所述第四锚点之间的第一连线形成一条直线。
在一些示例中,所述第一锚点和所述第二锚点以所述信号电极在其延伸方向上的中线为对称轴对称设置;所述第三锚点和所述第四锚点以所述信号电极在其延伸方向上的中线为对称轴对称设置。
在一些示例中,对于一个所述膜桥电极组,所述第一膜桥电极的桥面的延伸方向与所述第二膜桥电极的桥面的延伸方向具有一定夹角;所述第一膜桥电极的桥面的长度,不小于所述第二膜桥电极的桥面的长度。
在一些示例中,对于一个所述膜桥电极组,所述第一膜桥电极和所述第二膜桥电极均包括桥面和连接在所述桥面两端的第一连接部和第二连接部;所述移相器还包括多个设置在所述第一参考电极背离所述第一基板的一侧的第一连接电极和设置在所述第二参考电极背离所述第一基板的一侧的第二连 接电极;其中,
所述第一膜桥电极的第一连接部与一个所述第一连接电极电连接,二者的连接点称为第一锚点;所述第一膜桥电极的第二连接部与一个所述第二连接电极电连接,二者的连接点称为第二锚点;所述第二膜桥电极的第一连接部与一个所述第一连接电极电连接,二者的连接点称为第三锚点;所述第二膜桥电极的第二连接部与一个所述第二连接电极电连接,二者的连接点称为第四锚点;其中,
各个所述膜桥电极组中的所述第一膜桥电极的所述第一锚点之间的第二连线形成一条直线,所述第二锚点之间的第三连线形成一条直线,各个所述膜桥电极组中的所述第二膜桥电极的所述第三锚点之间的第四连线形成一条直线,所述第四锚点之间的第五连线形成一条直线。
在一些示例中,对于一个所述膜桥电极组,在所述第一膜桥电极的桥面的长度等于所述第二膜桥电极的桥面的长度的情况下,所述第二连线和所述第四连线相重合,所述第三连线和所述第五连线相重合;在所述第一膜桥电极的桥面的长度大于所述第二膜桥电极的桥面的长度的情况下,所述第二连线位于所述第四连线背离所述信号电极的一侧,所述第三连线位于所述第五连线背离所述信号电极的一侧。
在一些示例中,位于同一所述膜桥电极组中的各个所述膜桥电极在所述第一基板上的正投影互不重叠。
在一些示例中,对于各个所述膜桥电极组,位于同一所述膜桥电极组中的多个所述膜桥电极满足以下条件至少之一:
各个所述膜桥电极的宽度不同;
各个所述膜桥电极的长度不同。
在一些示例中,一个所述膜桥电极组包括两个膜桥电极,分别为第一膜桥电极和第二膜桥电极,其中,
所述第一膜桥电极的桥面的宽度大于所述第二膜桥电极的桥面的宽度,所述第一膜桥电极的桥面的长度大于所述第二膜桥电极的桥面的长度,且所述第一膜桥电极的桥面与所述信号电极之间的间距大于所述第二膜桥电极的桥面与所述信号电极之间的间距;
所述第二膜桥电极相较位于同一膜桥电极组的所述第一膜桥电极靠近与该膜桥电极组相邻的膜桥电极组中的第一膜桥电极。
在一些示例中,所述第一膜桥电极的桥面与所述第二膜桥电极的桥面之间的间距,小于所述第二膜桥电极的桥面与所述信号电极的间距。
在一些示例中,对于各个所述膜桥电极组,位于同一所述膜桥电极组中各个所述膜桥电极之间的间距均为第一距离;各所述膜桥电极组之间的间距均为第二距离;所述第二距离大于所述第一距离。
在一些示例中,所述移相器还包括:控制单元和多条第一偏置电压线;所述第一偏置电压线的第一端连接所述多个膜桥电极组中的所述膜桥电极,第二端连接所述控制单元。
在一些示例中,所述膜桥电极组中的一个所述膜桥电极的所述第一连接部与所述第一参考电极电连接,和/或,所述膜桥电极组中的一个所述膜桥电极的所述第二连接部与所述第二参考电极电连接。
在一些示例中,所述第一绝缘层覆盖所述第一参考电极背离所述第一基板的一侧,所述膜桥电极组中的一个所述膜桥电极的所述第一连接部与所述第一参考电极绝缘设置,且所述第一连接部固定在所述第一绝缘层与所述第一参考电极的交叠部分的表面,和/或,所述第一绝缘层覆盖所述第二参考电极背离所述第一基板的一侧,所述膜桥电极组中的一个所述膜桥电极的所述第二连接部与所述第二参考电极绝缘设置,且所述第二连接部固定在所述第一绝缘层与所述第二参考电极的交叠部分的表面。
在一些示例中,所述移相器还包括:控制单元、多条第一偏置电压线和 至少一条第二偏置电压线,所述控制单元包括多个端口,所述端口用于输出偏置电压;对于一个所述膜桥电极组,一条所述第一偏置电压线的第一端连接一个所述膜桥电极,第二端连接一个所述端口;所述第二偏置电压线的第一端连接所述信号电极,第二端连接一个所述端口。
第二方面,本公开还提供一种天线,其上述移相器。
本公开提供的移相器及天线,由于至少部分膜桥电极组中包括多个高度不一的膜桥电极,而每个膜桥电极在被施加电压后都能与信号电极之间形成电容,换言之,整个膜桥电极组的移向能力增大,因此相较于给单个膜桥电极施加驱动电压以实现目标移向量的方式,本公开提供的移相器要达到相同的目标移向量,需要给膜桥电极组中的各个膜桥电极施加的驱动电压减小,从而可以有效减小移相器的所需的驱动电压。
图1为本公开实施例一提供的移相器的结构示意图(俯视图)。
图2为本公开实施例一提供的移相器的结构示意图(单个膜桥电极组)。
图3A为本公开实施例提供的移相器沿图1的A-B方向剖切的一种示例性的侧视图。
图3B为本公开实施例提供的移相器沿图1的A-B方向剖切的另一种示例性的侧视图。
图3C为本公开实施例提供的移相器的另一种示例性的侧视图。
图4为本公开实施例二提供的移相器的结构示意图(俯视图)。
图5为本公开实施例二提供的移相器的结构示意图(单个膜桥电极组)。
图6为本公开实施例三提供的移相器的结构示意图(俯视图)。
图7为本公开实施例三提供的移相器的结构示意图(单个膜桥电极组)。
图8为本公开实施例提供的移相器的一种示例性的结构示意图。
图9为本公开实施例提供的移相器的另一种示例性的结构示意图。
为使本领域技术人员更好地理解本公开的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本公开作进一步详细描述。
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。
需要说明的是,在本公开中,两结构“同层设置”是指二者是由同一个材料层形成的,故它们在层叠关系上处于相同层中,但并不代表它们与基底间的距离相等,也不代表它们与基底间的其它层结构完全相同。
以下将参照附图更详细地描述本公开。在各个附图中,相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见,附图中的各个部分没有按比例绘制。此外,在图中可能未示出某些公知的部分。
本公开实施例提供一种移相器,参见图1-图6,该移相器包括第一基板1、信号电极2、第一参考电极3、第二参考电极4、第一绝缘层5、至少一个膜桥电极组6。
其中,信号电极2、第一参考电极3和第二参考电极4均设置在第一基 板1上,且信号电极2、第一参考电极3和第二参考电极4同层设置,第一参考电极3和第二参考电极4位于信号电极2的延伸方向的两侧,信号电极2、第一参考电极3和第二参考电极4形成共面波导(CoplanarWaveguide,CPW)传输线。第一绝缘层5至少覆盖信号电极2背离第一基板1的一侧,以使信号电极2与其他电极绝缘,在一些示例中,第一绝缘层5还覆盖第一参考电极3和第二参考电极4背离第一基板1的一侧,以以使第一参考电极3和第二参考电极4与其他电极绝缘。至少一个膜桥电极组6设置在第一绝缘层1背离信号电极2的一侧,每个膜桥电极组6中包括多个绝缘设置的膜桥电极(例如图1-图6中的第一膜桥电极61和第二膜桥电极62)。信号电极2位于多个膜桥电极、第一参考电极3和第二参考电极4限定出的空间内,具体地,信号电极2在所述第一基板1上的正投影位于第一参考电极3和第二参考电极4在第一基板11上的正投影之间,膜桥电极的桥面在第一基板1上的正投影与信号电极2在第一基板11上的正投影部分重叠,且膜桥电极的桥面的延伸方向与信号电极2的延伸方向相交。膜桥电极与信号电极2绝缘设置,多个膜桥电极的桥面与信号电极2之间具有一定间隙,且同一膜桥电极组6中的多个膜桥电极的桥面与信号电极2之间的间距不同,其中,膜桥电极的桥面与信号电极2之间的间距也即膜桥电极的高度,也就是说,在具有多个膜桥电极的膜桥电极组6中,位于同一膜桥电极组的各个膜桥电极的高度不同。由于至少部分膜桥电极组6中每个膜桥电极组6包括多个高度不一的膜桥电极,而同一膜桥电极组6中的每个膜桥电极在被施加电压后都能与信号电极2之间形成电容,换言之,整个膜桥电极组6的移向能力增大,因此相较于相关技术中给单个膜桥电极施加驱动电压,利用单个膜桥电极与信号电极2之间形成电容以实现目标移向量的方式,本公开提供的移相器相较于相关技术中的移相器,要达到相同的目标移向量,需要给膜桥电极组6中的各个膜桥电极施加的驱动电压减小,从而可以有效减小移相器的所需的 驱动电压。
需要说明的是,在本公开实施例提供的移相器中,可以在所有设置膜桥电极的区域均实施上述膜桥电极组6,也可以仅在部分设置膜桥电极的区域实施上述膜桥电极组6,在此不做限定。为了便于描述,以下仅针对实施膜桥电极组6的区域的结构进行说明。
在一些示例中,参见图3A-图3C,图3A和图3B为沿图1的A-B方向剖切的移相器的侧视图,图3C为另一种示例性的移相器的侧视图。具有多个膜桥电极的膜桥电极组6中的一个膜桥电极包括桥面(例如图中61a、62a所示)和连接在桥面两端的第一连接部(例如图中61b、62b所示)和/或第二连接部(例如图中61c、62c所示)。膜桥电极通过连接部(第一连接部和/或第二连接部)支撑桥面,将桥面悬置于信号电极2之上,在本实施例提供的移相器中,膜桥电极可以采用双臂支撑的方式(例如图3A、图3B所示的结构),也可以采用单臂支撑的方式(例如图3C所示的结构)架设在信号电极2上。
具体地,若膜桥电极采用双臂支撑的方式,参见图3A和图3B,一个膜桥电极(例如第一膜桥电极61和第二膜桥电极62)包括桥面(例如第一膜桥电极61的桥面61a和第二膜桥电极62的桥面62a),和连接在桥面两端的第一连接部(例如第一膜桥电极61的第一连接部61b和第二膜桥电极62的第一连接部62b)和第二连接部(例如第一膜桥电极61的第二连接部61c和第二膜桥电极62的第二连接部62c);其中,一个膜桥电极的桥面与信号电极2在第一基板上的正投影至少部分重叠,第一连接部与第一参考电极3在第一基板1上的正投影至少部分重叠,第一连接部连接在第一参考电极3背离第一基板1的一侧与桥面之间,第二连接部与第二参考电极4在第一基板1上的正投影至少部分重叠,第二连接部连接在第二参考电极4背离第一基板1的一侧与桥面之间,第一连接部和第二连接部支撑桥面,将桥面悬置在 信号电极2上。
进一步地,若膜桥电极采用单臂支撑的方式,参见图3C,一个膜桥电极(例如第一膜桥电极61和第二膜桥电极62)包括桥面(例如第一膜桥电极61的桥面61a和第二膜桥电极62的桥面62a),和连接在桥面两端的第一连接部(例如第一膜桥电极61的第一连接部61b或第二膜桥电极62的第一连接部62b)和第二连接部(例如第一膜桥电极61的第二连接部61c和第二膜桥电极62的第二连接部62c),即只需设置第一连接部或第二连接部中的一个。其中,一个膜桥电极的桥面与信号电极2在第一基板上的正投影至少部分重叠,若仅设置第一连接部,第一连接部与第一参考电极3在第一基板1上的正投影至少部分重叠,第一连接部连接在第一参考电极3背离第一基板1的一侧与桥面之间;若仅设置第二连接部,第二连接部与第二参考电极4在第一基板1上的正投影至少部分重叠,第二连接部连接在第二参考电极4背离第一基板1的一侧与桥面之间,第一连接部和第二连接部支撑桥面,将桥面悬置在信号电极2上。
具体地,膜桥电极采用双臂支撑或单臂支撑可以根据需要设置,在此不做限定。为了便于说明,以下以膜桥电极采用双臂支撑(即包括桥面、第一连接部和第二连接部)的方式进行说明。
需要说明的是,本公开实施例的移相器具体可以为微机电系统(MEMS,Micro-Electro-Mechanical System)移相器。
在此举例说明MEMS移相器的工作原理:膜桥电极组6中的膜桥电极的桥面与信号电极2在第一基板1上的正投影至少部分重叠,以第一膜桥电极61为例(其他膜桥电极的工作原理同第一膜桥电极61),第一膜桥电极61的桥面61a具有一定弹性,在直流偏置电压的作用下,桥面61a和信号电极2之间产生静电引力,静电引力能够驱动桥面61a在垂直于信号电极2的方向上,向靠近信号电极2的位置移动,从而桥面61a与信号电极2之间的间 距发生改变,进而第一膜桥电极61的桥面61a与信号电极2之间形成的电容的电容量发生改变,实现电容的开关。具体地,当直流偏置电压未施加在第一膜桥电极61上时,第一膜桥电极61与信号电极2之间形成开态电容Con,开态电容Con与平行板电容相似,电容值较低,约为fF数量级,其中,上述间隙为桥面61a与覆盖在信号电极2上的第一绝缘层5之间的间距。当直流偏置电压施加在第一膜桥电极61和信号电极2上时,桥面61a在静电引力作用下被下拉,使桥面61a与信号电极2之间的间距发生变化,第一膜桥电极61与信号电极2之间构成电容值较大的关态电容Coff,约为pF数量级,此时CPW传输线与被施加直流偏置电压的膜桥电极成为一个慢波系统,以使CPW传输线所传输的电磁波在通过慢波系统的过程中达到移相的目的。通过在移相器中周期性地设置膜桥电极组,控制不同数量和位置的膜桥电极组,能够实现分布电容的变化,从而实现移向量的变化。每个膜桥电极组6对应的移相量由该膜桥电极组6中的各个膜桥电极的桥面与信号电极2的重叠面积,以及该膜桥电极组6中的各个膜桥电极的桥面与信号电极2之间形成的Con/Coff的值决定。需要说明的是,上述直流偏置电压即为每个膜桥电极组6的驱动电压。
需要说明的是,在具有多个膜桥电极的膜桥电极组6中,每个膜桥电极组6中包括的膜桥电极的数量可以大于等于2,具体的数量可根据实际应用调整,在此不做限定。以下为了便于说明,均以具有多个膜桥电极的一个膜桥电极组6包括两个膜桥电极为例进行说明,将该两个膜桥电极分别称为第一膜桥电极61和第二膜桥电极62。
在本公开实施例提供的移相器中,具有多个膜桥电极的膜桥电极组6中的各个膜桥电极可以采用多种排布方式,以下以实施例一至实施例三为例进行说明。
实施例一、
参见图1和图2,对于具有多个膜桥电极的各个膜桥电极组6,位于同一膜桥电极组6中的各个膜桥电极在第一基板1上的正投影至少部分重叠。以具有多个膜桥电极的一个膜桥电极组6包括两个膜桥电极为例,该两个膜桥电极分别为第一膜桥电极61和第二膜桥电极62,参见图3A和图3B,第一膜桥电极61可以包括桥面61a和连接在第一膜桥电极61的桥面61a两端的第一连接部61b和第二连接部61c;第二膜桥电极62可以包括桥面62a和连接在第二膜桥电极62的桥面62a两端的第一连接部62b和第二连接部62c;其中,第一膜桥电极61的桥面61a位于第二膜桥电极62的桥面62a背离第一基板11的一侧,且二者之间具有间隙。进一步地,第一膜桥电极61的桥面61a与信号电极2之间的间距,大于第二膜桥电极62的桥面62a与信号电极2之间的间距,换言之,第一膜桥电极61的高度大于第二膜桥电极62的高度,并且,第一膜桥电极61的桥面61a的宽度d1,不小于第二膜桥电极62的桥面62a的宽度d2,即d1≥d2。
在本实施例中,对于具有多个膜桥电极的一个膜桥电极组6,第二膜桥电极62在第一基板1上的正投影,位于第一膜桥电极61在第一基板1上的正投影中,也即第一膜桥电极61的桥面61a交叠在第二膜桥电极62的桥面62a上,且第一膜桥电极61的桥面61a的延伸方向(即长度方向)与第二膜桥电极62的桥面62a的延伸方向(即长度方向)大致相同,第一膜桥电极61的桥面61a的长度h1,大于第二膜桥电极62的桥面62a的长度h2,即h1>h2,以使连接在第一膜桥电极61的桥面61a的一端的第一连接部61b与连接在第二膜桥电极62的桥面62a的一端的第一连接部62b之间具有间隙以互相绝缘,并使连接在第一膜桥电极61的桥面61a的另一端的第二连接部61c与连接在第二膜桥电极62的桥面62a的另一端的第二连接部62c之间具有间隙以互相绝缘。
参见图1、图3A和图3B,本公开实施例提供的移相器还包括多个设置 在第一参考电极3背离第一基板1的一侧的第一连接电极(例如图中第一膜桥电极61的第一连接部61b连接的第一连接电极71a或71第二膜桥电极62的第一连接部62b连接的第一连接电极71b)和设置在第二参考电极4背离第一基板1的一侧的第二连接电极72(例如图中第一膜桥电极61的第二连接部61c连接的第二连接电极72a或71第二膜桥电极62的第二连接部62c连接的第二连接电极72b),第一连接电极用于将膜桥电极的第一连接部固定在第一参考电极3背离第一基板1的一侧,第二连接电极用于将膜桥电极的第二连接部固定在第二参考电极3背离第一基板1的一侧。在膜桥电极组6中的膜桥电极(包括第一膜桥电极61和第二膜桥电极62)与第一参考电极3和/或第二参考电极4电连接的实施例中(如图3A所示),第一连接电极与第一连接部和第一参考电极3电连接,第二连接电极与第二连接部与第二参考电极4电连接;在膜桥电极组6中的膜桥电极(包括第一膜桥电极61和第二膜桥电极62)与第一参考电极3和/或第二参考电极4绝缘设置的实施例中(如图3B所示),第一连接电极与第一连接部电连接而与第一参考电极3绝缘设置,第二连接电极与第二连接部电连接而与第二参考电极4绝缘设置。
其中,继续参见图1、图3A和图3B,第一膜桥电极61的第一连接部61a与一个第一连接电极71a电连接,二者的连接点称为第一锚点k1;第一膜桥电极61的第二连接部61c与一个第二连接电极72a电连接,二者的连接点称为第二锚点k2;第二膜桥电极62的第一连接部62b与一个第一连接电极71b电连接,二者的连接点称为第三锚点k3;第二膜桥电极62的第二连接部62b与一个第二连接电极72b电连接,二者的连接点称为第四锚点k4。对于具有多个膜桥电极的一个膜桥电极组6,第一锚点k1位于第三锚点k2背离信号电极2的方向,第二锚点k22位于第四锚点k4背离信号电极2的方向;第一锚点k1、第二锚点k2、第三锚点k3和第四锚点k4之间的第一连线L1形成一条直线,从而能够保证第一膜桥电极61的桥面61a和第二膜桥电 极62的桥面62a的延伸方向(即长度方向)保持一致,进而保证二者在活动过程中的活动方向应大致一致。
在这种设置方式中,一个膜桥电极组6与信号电极2之间形成的电容为第一膜桥电极61的桥面61a与信号电极2的交叠部分形成的电容加上第二膜桥电极62的桥面62a与信号电极2的交叠部分形成的电容,在第一膜桥电极61与第二膜桥电极62非等电位的情况下,还可以加上第一膜桥电极61的桥面61a与第二膜桥电极62的桥面62a的交叠部分形成的电容,因为第一膜桥电极61的桥面61a和第二膜桥电极62的桥面62a在活动过程中的活动方向大致一致,因此能够保证第一膜桥电极61的桥面61a与信号电极2的交叠面积、第二膜桥电极62的桥面62a与信号电极2的交叠面积以及第一膜桥电极61的桥面61a与第二膜桥电极62的桥面62a的交叠面积不变,从而能够保证移相量的稳定性。并且,采用这种方式,将第一膜桥电极61与第二膜桥电极62交叠设置,能够减小在平面方向上各个膜桥电极组6所占用的空间。
实施例二、
参见图4和图5,对于具有多个膜桥电极的各个膜桥电极组6,位于同一膜桥电极组6中的各个膜桥电极在第一基板1上的正投影至少部分重叠。以具有多个膜桥电极的一个膜桥电极组6包括两个膜桥电极为例,该两个膜桥电极分别为第一膜桥电极61和第二膜桥电极62,参见图3A和图3B,其中,以图5中所示的S1方向观察,实施例二的移相器的侧视图与图3A、图3B相同,在此不再赘述。第一膜桥电极61可以包括桥面61a和连接在第一膜桥电极61的桥面61a两端的第一连接部61b和第二连接部61c;第二膜桥电极62可以包括桥面62a和连接在第二膜桥电极62的桥面62a两端的第一连接部62b和第二连接部62c;其中,第一膜桥电极61的桥面61a位于第二膜桥电极62的桥面62a背离第一基板11的一侧,且二者之间具有间隙。进一步地,第一膜桥电极61的桥面61a与信号电极2之间的间距,大于第二膜 桥电极62的桥面62a与信号电极2之间的间距,换言之,第一膜桥电极61的高度大于第二膜桥电极62的高度,并且,第一膜桥电极61的桥面61a的宽度d1,不小于第二膜桥电极62的桥面62a的宽度d2,即d1≥d2。
在本实施例中,对于具有多个膜桥电极的一个膜桥电极组6,第一膜桥电极61的桥面61a的延伸方向(即长度方向)与第二膜桥电极62的桥面62a的延伸方向(即长度方向)具有一定夹角,且第一膜桥电极61的桥面61a的长度h1,不小于第二膜桥电极62的桥面62a的长度h2,即h1≥h2。
参见图4、图5、图3A和图3B,本公开实施例提供的移相器还包括多个设置在第一参考电极3背离第一基板1的一侧的第一连接电极(例如图中第一膜桥电极61的第一连接部61b连接的第一连接电极71a或71第二膜桥电极62的第一连接部62b连接的第一连接电极71b)和设置在第二参考电极4背离第一基板1的一侧的第二连接电极72(例如图中第一膜桥电极61的第二连接部61c连接的第二连接电极72a或71第二膜桥电极62的第二连接部62c连接的第二连接电极72b),第一连接电极用于将膜桥电极的第一连接部固定在第一参考电极3背离第一基板1的一侧,第二连接电极用于将膜桥电极的第二连接部固定在第二参考电极3背离第一基板1的一侧。在膜桥电极组6中的膜桥电极(包括第一膜桥电极61和第二膜桥电极62)与第一参考电极3和/或第二参考电极4电连接的实施例中(如图3A所示),第一连接电极与第一连接部和第一参考电极3电连接,第二连接电极与第二连接部与第二参考电极4电连接;在膜桥电极组6中的膜桥电极(包括第一膜桥电极61和第二膜桥电极62)与第一参考电极3和/或第二参考电极4绝缘设置的实施例中(如图3B所示),第一连接电极与第一连接部电连接而与第一参考电极3绝缘设置,第二连接电极与第二连接部电连接而与第二参考电极4绝缘设置。
其中,继续参见图4、图5、图3A和图3B,第一膜桥电极61的第一连 接部61a与一个第一连接电极71a电连接,二者的连接点称为第一锚点k1;第一膜桥电极61的第二连接部61c与一个第二连接电极72a电连接,二者的连接点称为第二锚点k2;第二膜桥电极62的第一连接部62b与一个第一连接电极71b电连接,二者的连接点称为第三锚点k3;第二膜桥电极62的第二连接部62b与一个第二连接电极72b电连接,二者的连接点称为第四锚点k4。对于具有多个膜桥电极的各个膜桥电极组6中的第一膜桥电极61的第一锚点k1之间的第二连线L2形成一条直线,具有多个膜桥电极的各个膜桥电极组6中的第一膜桥电极61的第二锚点k2之间的第三连线L3形成一条直线,具有多个膜桥电极的各个膜桥电极组6中的第二膜桥电极62的第三锚点k3之间的第四连线L4形成一条直线,具有多个膜桥电极的各个膜桥电极组6中的第二膜桥电极62的第四锚点k4之间的第五连线L5形成一条直线,换言之,各个膜桥电极组6之间相对应的锚点在信号电极2的延伸方向上对齐,从而能够保证第一膜桥电极61的桥面61a和第二膜桥电极62的桥面62a的延伸方向(即长度方向)之间的夹角保持一致,进而保证二者在活动过程中的活动方向应大致稳定。
在一些示例中,对于具有多个膜桥电极的一个膜桥电极组6,在第一膜桥电极61的桥面61a的长度h1等于第二膜桥电极62的桥面62a的长度h2的情况下,第二连线L2和第四连线L4可以相重合,第三连线L3和第五连线L5可以相重合。在另一些示例中,在第一膜桥电极61的桥面61a的长度h1大于第二膜桥电极62的桥面62a的长度h2的情况下,第二连线L2位于第四连线L4背离信号电极2的一侧,第三连线L3位于第五连线L5背离信号电极2的一侧(如图4所示),从而能够进一步保证第一膜桥电极61的桥面61a和第二膜桥电极62的桥面62a的延伸方向(即长度方向)之间的夹角保持一致,进而保证二者在活动过程中的活动方向应大致稳定。
在这种设置方式中,一个膜桥电极组6与信号电极2之间形成的电容为 第一膜桥电极61的桥面61a与信号电极2的交叠部分形成的电容加上第二膜桥电极62的桥面62a与信号电极2的交叠部分形成的电容,因为第一膜桥电极61的桥面61a和第二膜桥电极62的桥面62a在活动过程中的活动方向大致一致,因此能够保证第一膜桥电极61的桥面61a与信号电极2的交叠面积、第二膜桥电极62的桥面62a与信号电极2的交叠面积以及第一膜桥电极61的桥面61a与第二膜桥电极62的桥面62a的交叠面积不变,从而能够保证移相量的稳定性。
实施例三、
参加图6、图7,对于具有多个膜桥电极的各个膜桥电极组6,位于同一膜桥电极组6中的各个膜桥电极在第一基板1上的正投影互不重叠。
对于具有多个膜桥电极的各个膜桥电极组6,位于同一膜桥电极组6中的多个膜桥电极满足以下条件至少之一:
(1)各个膜桥电极的宽度(例如图7中所示的d1和d2)不同。
(2)各个膜桥电极的长度(例如图7中所示的h1和h2)不同。
需要说明的是,在实施例三的设置方式中,对于具有多个膜桥电极的各个膜桥电极组6,位于同一膜桥电极组6中的多个膜桥电极(例如第一膜桥电极61和第二膜桥电极62)的桥面到信号电极之间的间距可以相同也可以不同,在此不做限定。
以具有多个膜桥电极的一个膜桥电极组6包括两个膜桥电极为例,该两个膜桥电极分别为第一膜桥电极61和第二膜桥电极62,参见图3A和图3B,其中,以图7中所示的S1方向观察,实施例三的移相器的侧视图与图3A、图3B相同,在此不再赘述。第一膜桥电极61可以包括桥面61a和连接在第一膜桥电极61的桥面61a两端的第一连接部61b和第二连接部61c;第二膜桥电极62可以包括桥面62a和连接在第二膜桥电极62的桥面62a两端的第一连接部62b和第二连接部62c;其中,第一膜桥电极61的桥面61a位于第 二膜桥电极62的桥面62a背离第一基板11的一侧,且二者之间具有间隙。
进一步地,以位于同一膜桥电极组6中的多个膜桥电极满足条件(1)和(2)为例进行说明,继续参见图6、图7和图3A、图3B,对于具有多个膜桥电极的一个膜桥电极组6中,第一膜桥电极61的桥面61a的宽度d1大于第二膜桥电极62的桥面62a的宽度d2,第一膜桥电极61的桥面61a的长度h1大于第二膜桥电极62的桥面62a的长度h2,且第一膜桥电极61的桥面61a与信号电极2之间的间距大于第二膜桥电极62的桥面62a与信号电极2之间的间距,因而,第一膜桥电极61的桥面61a与信号电极2的交叠面积,大于第二膜桥电极62的桥面62a与信号电极2的交叠面积,且第一膜桥电极61的桥面61a距信号电极2的距离较远,第二膜桥电极62的桥面62a距信号电极2的距离较近,因此驱动小而近的第二膜桥电极62的桥面62a活动所需的驱动电压,小于驱动大而远的第一膜桥电极61的桥面61a活动所需的驱动电压,相应二者对应的电容也不同。
在一些示例中,对于具有多个膜桥电极的各个膜桥电极组6,第二膜桥电极62与第一膜桥电极61间隔设置,换言之,第二膜桥电极62相较位于同一膜桥电极组6的第一膜桥电极61靠近与该膜桥电极组6相邻的膜桥电极组6中的第一膜桥电极61。
在本实施例中,对于具有多个膜桥电极的一个膜桥电极组6,第一膜桥电极61的桥面61a的延伸方向(即长度方向)与第二膜桥电极62的桥面62a的延伸方向(即长度方向)可以大致一致(如图6所示),也可以具有一定夹角,在此不做限制。
参见图6、图7和图3A、图3B,本公开实施例提供的移相器还包括多个设置在第一参考电极3背离第一基板1的一侧的第一连接电极(例如图中第一膜桥电极61的第一连接部61b连接的第一连接电极71a或71第二膜桥电极62的第一连接部62b连接的第一连接电极71b)和设置在第二参考电极4 背离第一基板1的一侧的第二连接电极72(例如图中第一膜桥电极61的第二连接部61c连接的第二连接电极72a或71第二膜桥电极62的第二连接部62c连接的第二连接电极72b),第一连接电极用于将膜桥电极的第一连接部固定在第一参考电极3背离第一基板1的一侧,第二连接电极用于将膜桥电极的第二连接部固定在第二参考电极3背离第一基板1的一侧。在膜桥电极组6中的膜桥电极(包括第一膜桥电极61和第二膜桥电极62)与第一参考电极3和/或第二参考电极4电连接的实施例中(如图3A所示),第一连接电极与第一连接部和第一参考电极3电连接,第二连接电极与第二连接部与第二参考电极4电连接;在膜桥电极组6中的膜桥电极(包括第一膜桥电极61和第二膜桥电极62)与第一参考电极3和/或第二参考电极4绝缘设置的实施例中(如图3B所示),第一连接电极与第一连接部电连接而与第一参考电极3绝缘设置,第二连接电极与第二连接部电连接而与第二参考电极4绝缘设置。
其中,继续参见图6、图7和图3A、图3B,第一膜桥电极61的第一连接部61a与一个第一连接电极71a电连接,二者的连接点称为第一锚点k1;第一膜桥电极61的第二连接部61c与一个第二连接电极72a电连接,二者的连接点称为第二锚点k2;第二膜桥电极62的第一连接部62b与一个第一连接电极71b电连接,二者的连接点称为第三锚点k3;第二膜桥电极62的第二连接部62b与一个第二连接电极72b电连接,二者的连接点称为第四锚点k4。对于具有多个膜桥电极的各个膜桥电极组6中的第一膜桥电极61的第一锚点k1之间的第二连线L2形成一条直线,具有多个膜桥电极的各个膜桥电极组6中的第一膜桥电极61的第二锚点k2之间的第三连线L3形成一条直线,具有多个膜桥电极的各个膜桥电极组6中的第二膜桥电极62的第三锚点k3之间的第四连线L4形成一条直线,具有多个膜桥电极的各个膜桥电极组6中的第二膜桥电极62的第四锚点k4之间的第五连线L5形成一条直线,换 言之,各个膜桥电极组6之间相对应的锚点在信号电极2的延伸方向上对齐。并且,第二连线L2位于第四连线L4背离信号电极2的一侧,第三连线L3位于第五连线L5背离信号电极2的一侧。在这种方式中,由于位于同一膜桥电极组6中的各个膜桥电极互不交叠,因此在膜桥电极的桥面下拉的过程中,能够防止各个膜桥电极的桥面相5接触,导致下拉困难。
当然,本实施例提供的移相器中,膜桥电极组6还可以包括其他实现方式,且实施例一和实施例三的可以任意组合,在此不做限定。
在一些示例中,以上述实施例一至实施例三为例,对于膜桥电极组6中,第一膜桥电极61的桥面62a与第一膜桥电极61的桥面61a之间的间距,小于第一膜桥电极61的桥面62a与信号电极2之间的间距,第一膜桥电极61的桥面62a与信号电极2之间的间距根据能够满足所需的电容量的最小间距来设置,而将第一膜桥电极61的桥面62a与第一膜桥电极61的桥面61a之间的间距设置得较紧凑,能够减少第一膜桥电极61和第二膜桥电极62在垂直于第一基板1的方向上所占的空间,从而有利于减少移相器的尺寸。
在一些示例中,以上述实施例一和实施例三为例,在同一膜桥电极组6中的第一膜桥电极61的桥面61a的延伸方向与第二膜桥电极62的桥面62a的延伸方向相同的情况下,对于一个膜桥电极组6,第一锚点k1和第二锚点k2以信号电极2在自身的延伸方向上的中线为对称轴对称设置,并且,第三锚点k3和第四锚点k4以信号电极2在自身的延伸方向上的中线为对称轴对称设置,通过这种方式,能够进一步保证第一膜桥电极61的桥面61a与信号电极2的交叠面积、第二膜桥电极62的桥面62a与信号电极2的交叠面积以及第一膜桥电极61的桥面61a与第二膜桥电极62的桥面62a的交叠面积不变,进而能够保证移相量的稳定性。
进一步地,以上述实施例一和实施例三为例,在同一膜桥电极组6中的第一膜桥电极61的桥面61a的延伸方向与第二膜桥电极62的桥面62a的延 伸方向相同的情况下,对于一个膜桥电极组6,第一锚点k1和第二锚点k2在同一水平线上,换言之,第一锚点k1和第二锚点k2之间的连线的延伸方向与信号电极2的延伸方向相垂直;同理,第三锚点k3和第四锚点k4在同一水平线上,换言之,第三锚点k3和第四锚点k4之间的连线的延伸方向与信号电极2的延伸方向相垂直,通过这种方式,能够进一步保证第一膜桥电极61的桥面61a与信号电极2的交叠面积、第二膜桥电极62的桥面62a与信号电极2的交叠面积以及第一膜桥电极61的桥面61a与第二膜桥电极62的桥面62a的交叠面积不变,进而能够保证移相量的稳定性。
在一些示例中,参见图8、图9,本实施例提供的移相器还包括:控制单元8和多条第一偏置电压线9,以及至少一条第二偏置电压线3。第一偏置电压线9的第一端连接多个膜桥电极组6中的膜桥电极,第一偏置电压线9的第二端连接控制单元8,以接收第一直流偏置电压;第二偏置电压线10的第一端连接信号电极2,该第二偏置电压线10第二端连接一个端口,以接收第二直流偏置电压,其中,第一直流偏置电压和第二偏置电压可以相同也可以不同,通过第一偏置电压线9将第一直流偏置电压施加至膜桥电极上,通过第二偏置电压线10将第二直流偏置电压施加至信号电极2上,以使膜桥电极和信号电极2相交叠的部分形成电容,从而实现移相。
在本实施例提供的移相器中,具有多个膜桥电极的膜桥电极组6可以采用两种驱动方式:整体驱动和多阶梯驱动,两种驱动方式下结构具有一定不同,以下详细说明。
方式一、
参见图3A和图8,若采用整体驱动的驱动方式,则各个膜桥电极组6中膜桥电极与第一参考电极3和/或第二参考电极3直接电连接。参见图3A,以膜桥电极包括第一连接部和第二连接部为例,具有多个膜桥电极的膜桥电极组6中的一个膜桥电极的第一连接部与第一参考电极3电连接,具体地, 可以通过设置在第一参考电极3背离第一基板1一侧的第一连接电极71实现第一连接部与第一参考电极3的电连接;具有多个膜桥电极的膜桥电极组6中的一个膜桥电极的第二连接部与第二参考电极4电连接,具体地,可以通过设置在第二参考电极4背离第一基板1一侧的第二连接电极72实现第二连接部与第二参考电极4的电连接。相应地,若膜桥电极仅具有第一连接部或第二连接部,则省去另一侧的设置。
在这种方式下,参见图8,多条第一偏置电压线9的第一端直接连接与第一参考电极3和/或第二参考电极4,第一偏置电压线9的第二端连接控制单元8的端口P1,通过第一参考电极3和/或第二参考电极4-第一连接电极71和/或第二连接电极72-膜桥电极的路径将第一直流偏置电压施加至膜桥电极,从而各个膜桥电极组6中的膜桥电极等电位,实现对各个膜桥电极组6中的膜桥电极的整体驱动,这种方式结构简单,易于实现。
方式二、
参见图3B和图9,若采用多阶梯驱动的驱动方式,则各个膜桥电极组6中膜桥电极与第一参考电极3和/或第二参考电极3绝缘设置。参见图3B,以膜桥电极包括第一连接部和第二连接部为例,第一绝缘层5覆盖信号电极2、第一参考电极3和第二参考电极4背离第一基板1的一侧,具有多个膜桥电极的膜桥电极组6中的一个膜桥电极的第一连接部与第一参考电极3绝缘设置,且该膜桥电极的第一连接部固定在第一绝缘层5与第一参考电极3的交叠部分的表面,具体地,可以通过设置在第一绝缘层5与第一参考电极3的交叠部分背离第一基板1一侧的第一连接电极71固定在第一绝缘层5与第一参考电极3的交叠部分的表面;具有多个膜桥电极的膜桥电极组6中的一个膜桥电极的第二连接部与第二参考电极4绝缘设置,该膜桥电极的第二连接部固定在第一绝缘层5与第二参考电极4的交叠部分的表面,具体地,可以通过设置在第一绝缘层5与第二参考电极4的交叠部分背离第一基板1一 侧的第二连接电极72固定在第一绝缘层5与第二参考电极4的交叠部分的表面。相应地,若膜桥电极仅具有第一连接部或第二连接部,则省去另一侧的设置。
在这种方式下,参见图9,本实施例提供的移相器还包括控制单元8、多条第一偏置电压线9和至少一条第二偏置电压线10,控制单元8包括多个端口P1,端口P1用于输出直流偏置电压。对于具有多个膜桥电极的一个膜桥电极组6,一条第一偏置电压线9的第一端连接一个膜桥电极(例如第一膜桥电极61或第二膜桥电极62),具体地,该第一偏置电压线9的第一端连接在对应的膜桥电极所电连接的第一连接电极71或第二连接电极72上,该第一偏置电压线9的第二端连接一个端口P1,以接收第一直流偏置电压,不同的膜桥电极连接的第一偏置电压线9不同;第二偏置电压线10的第一端连接信号电极2,该第二偏置电压线10第二端连接一个端口P2,以接收第二直流偏置电压,其中,由于不同的膜桥电极连接不同的第一偏置电压线9,而不同的第一偏置电压线9连接不同的端口P1,也就是说,各个膜桥电极可以被独立驱动,则同一膜桥电极组6中的各个膜桥电极通过独立驱动,可以实现不同梯度的移向量,以实施例一-实施例三中,具有多个膜桥电极的一个膜桥电极组6为例,单独驱动第一膜桥电极61与信号电极2可形成第一电容,单独驱动第二膜桥电极62与信号电极2可形成第二电容,共同驱动第一膜桥电极61、第二膜桥电极组62与信号电极2形成第三电容,第一电容、第二电容和第三电容对应的移向量呈阶梯式上升,从而能够通过对第一膜桥电极61和第二膜桥电极62的独立驱动,实现三个梯度的移向效果。通过这种方式,能够实现精细化、可调的移相模式。
需要说明的是,在方式二中,移相器还可以包括第三偏置电压线(图中为示出),第三偏置电压线的第一端连接第一参考电极3和/或第二参考电极4,第二端连接控制单元8的一个端口P1,以给第一参考电极3和/或第二参 考电极4提供第三直流偏置电压。
在一些示例中,参见图1-图6,对于具有多个膜桥电极的各个膜桥电极组,位于同一膜桥电极,6中各个膜桥电极之间的间距均为第一距离,例如,不同膜桥电极组6中,第一膜桥电极61和第二膜桥电极62之间的距离相同,均为第一距离,具体地,可以以第一锚点k1与第三锚点k3、第二锚点k2与第四锚点k4之间的间距为第一距离。在一些示例中,各膜桥电极组6之间的间距均为第二距离,即相邻的膜桥电极组6的间距保持一致。进一步地,在一些示例中,第二距离大于第一距离。
在一些示例中,第一基板1可以采用多种类型的基板,例如玻璃基板或硅基基板。
在一些示例中,若第一基板1采用玻璃基板,移相器还可以包括:应力释放层(图中为示出),应力释放层覆盖第一基板1靠近信号电极2、第一参考电极3和第二参考电极4的一侧,具体地,应力释放层可以整面覆盖第一基板1的一侧。应力释放层的材料可以包括多种类型的材料,例如包括氮化硅或氧化硅中的至少一者。在第一基板1采用玻璃基板的实施例中,若直接在玻璃基板上进行金属生长形成后续的CPW传输线,容易导致玻璃基板金属的应力影响而产生翘曲,为了避免这种情况,可以在进行金属生长前,现在玻璃基板要进行金属生长的一侧沉积一层应力释放层,应力释放层的作用力与金属生长的作用力相抵消,以避免玻璃基板产生翘曲。
第二方面,本公开还提供一种天线,包括上述的移相器。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式,然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本公开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公开的保护范围。
Claims (20)
- 一种移相器,其包括:第一基板;信号电极、第一参考电极和第二参考电极,设置在所述第一基板上,且所述第一参考电极和所述第二参考电极位于所述信号电极的延伸方向的两侧;第一绝缘层,至少覆盖所述信号电极背离所述第一基板的一侧;至少一个膜桥电极组,设置在所述第一绝缘层背离所述信号电极一侧,所述膜桥电极组中包括多个绝缘设置的膜桥电极;所述信号电极在所述第一基板上的正投影位于所述第一参考电极和所述第二参考电极在所述第一基板上的正投影之间;所述膜桥电极的桥面在所述第一基板上的正投影与所述信号电极在所述第一基板上的正投影部分重叠,且所述膜桥电极的桥面的延伸方向与所述信号电极的延伸方向相交;至少一个所述膜桥电极的桥面与所述信号电极之间具有一定间隙,且同一所述膜桥电极组中的多个所述膜桥电极的桥面与所述信号电极之间的间距不同。
- 根据权利要求1所述的移相器,其中,所述膜桥电极组中的一个所述膜桥电极包括桥面和连接在所述桥面两端的第一连接部和/或第二连接部;其中,所述桥面与所述信号电极在所述第一基板上的正投影至少部分重叠;所述第一连接部与所述第一参考电极在所述第一基板上的正投影至少部分重叠,和/或,所述第二连接部与所述第二参考电极在所述第一基板上的正投影至少部分重叠。
- 根据权利要求2所述的移相器,其中,位于同一所述膜桥电极组中的各个所述膜桥电极在所述第一基板上的正投影至少部分重叠。
- 根据权利要求3所述的移相器,其中,一个所述膜桥电极组包括两个膜桥电极,分别为第一膜桥电极和第二膜桥电极,所述第一膜桥电极的桥面位于所述第二膜桥电极的桥面背离所述第一基板的一侧;其中,所述第一膜桥电极的桥面与所述信号电极之间的间距,大于所述第二膜桥电极的桥面与所述信号电极之间的间距;所述第一膜桥电极的桥面的宽度,不小于所述第二膜桥电极的桥面的宽度。
- 根据权利要求4所述的移相器,其中,对于一个所述膜桥电极组,所述第二膜桥电极在所述第一基板上的正投影,位于所述第一膜桥电极在所述第一基板上的正投影中;所述第一膜桥电极的桥面的长度,大于所述第二膜桥电极的桥面的长度。
- 根据权利要求5所述的移相器,其中,对于一个所述膜桥电极组,所述第一膜桥电极和所述第二膜桥电极均包括桥面和连接在所述桥面两端的第一连接部和第二连接部;所述移相器还包括多个设置在所述第一参考电极背离所述第一基板的一侧的第一连接电极和设置在所述第二参考电极背离所述第一基板的一侧的第二连接电极;其中,所述第一膜桥电极的第一连接部与一个所述第一连接电极电连接,二者的连接点称为第一锚点;所述第一膜桥电极的第二连接部与一个所述第二连接电极电连接,二者的连接点称为第二锚点;所述第二膜桥电极的第一连接部与一个所述第一连接电极电连接,二者的连接点称为第三锚点;所述第二膜桥电极的第二连接部与一个所述第二连接电极电连接,二者的连接点称为第四锚点;其中,所述第一锚点位于所述第三锚点背离所述信号电极的方向,所述第二锚点位于所述第四锚点背离所述信号电极的方向;所述第一锚点、所述第二锚点、所述第三锚点和所述第四锚点之间的第一连线形成一条直线。
- 根据权利要求6所述的移相器,其中,所述第一锚点和所述第二锚点以所述信号电极在其延伸方向上的中线为对称轴对称设置;所述第三锚点和所述第四锚点以所述信号电极在其延伸方向上的中线为对称轴对称设置。
- 根据权利要求4所述的移相器,其中,对于一个所述膜桥电极组,所述第一膜桥电极的桥面的延伸方向与所述第二膜桥电极的桥面的延伸方向具有一定夹角;所述第一膜桥电极的桥面的长度,不小于所述第二膜桥电极 的桥面的长度。
- 根据权利要求8所述的移相器,其中,对于一个所述膜桥电极组,所述第一膜桥电极和所述第二膜桥电极均包括桥面和连接在所述桥面两端的第一连接部和第二连接部;所述移相器还包括多个设置在所述第一参考电极背离所述第一基板的一侧的第一连接电极和设置在所述第二参考电极背离所述第一基板的一侧的第二连接电极;其中,所述第一膜桥电极的第一连接部与一个所述第一连接电极电连接,二者的连接点称为第一锚点;所述第一膜桥电极的第二连接部与一个所述第二连接电极电连接,二者的连接点称为第二锚点;所述第二膜桥电极的第一连接部与一个所述第一连接电极电连接,二者的连接点称为第三锚点;所述第二膜桥电极的第二连接部与一个所述第二连接电极电连接,二者的连接点称为第四锚点;其中,各个所述膜桥电极组中的所述第一膜桥电极的所述第一锚点之间的第二连线形成一条直线,所述第二锚点之间的第三连线形成一条直线,各个所述膜桥电极组中的所述第二膜桥电极的所述第三锚点之间的第四连线形成一条直线,所述第四锚点之间的第五连线形成一条直线。
- 根据权利要求9所述的移相器,其中,对于一个所述膜桥电极组,在所述第一膜桥电极的桥面的长度等于所述第二膜桥电极的桥面的长度的情况下,所述第二连线和所述第四连线相重合,所述第三连线和所述第五连线相重合;在所述第一膜桥电极的桥面的长度大于所述第二膜桥电极的桥面的长度的情况下,所述第二连线位于所述第四连线背离所述信号电极的一侧,所述第三连线位于所述第五连线背离所述信号电极的一侧。
- 根据权利要求2所述的移相器,其中,位于同一所述膜桥电极组中的各个所述膜桥电极在所述第一基板上的正投影互不重叠。
- 根据权利要求11所述的移相器,其中,对于各个所述膜桥电极组,位于同一所述膜桥电极组中的多个所述膜桥电极满足以下条件至少之一:各个所述膜桥电极的宽度不同;各个所述膜桥电极的长度不同。
- 根据权利要求12所述的移相器,其中,一个所述膜桥电极组包括两个膜桥电极,分别为第一膜桥电极和第二膜桥电极,其中,所述第一膜桥电极的桥面的宽度大于所述第二膜桥电极的桥面的宽度,所述第一膜桥电极的桥面的长度大于所述第二膜桥电极的桥面的长度,且所述第一膜桥电极的桥面与所述信号电极之间的间距大于所述第二膜桥电极的桥面与所述信号电极之间的间距;所述第二膜桥电极相较位于同一膜桥电极组的所述第一膜桥电极靠近与该膜桥电极组相邻的膜桥电极组中的第一膜桥电极。
- 根据权利要求4-10、13任一所述的移相器,其中,所述第一膜桥电极的桥面与所述第二膜桥电极的桥面之间的间距,小于所述第二膜桥电极的桥面与所述信号电极的间距。
- 根据权利要求1-13任一所述的移相器,其中,对于各个所述膜桥电极组,位于同一所述膜桥电极组中各个所述膜桥电极之间的间距均为第一距离;各所述膜桥电极组之间的间距均为第二距离;所述第二距离大于所述第一距离。
- 根据权利要求1-13任一所述的移相器,其中,所述移相器还包括:控制单元和多条第一偏置电压线;所述第一偏置电压线的第一端连接所述多个膜桥电极组中的所述膜桥电极,第二端连接所述控制单元。
- 根据权利要求2-13任一所述的移相器,其中,所述膜桥电极组中的一个所述膜桥电极的所述第一连接部与所述第一参考电极电连接,和/或,所述膜桥电极组中的一个所述膜桥电极的所述第二连接部与所述第二参考电极电连接。
- 根据权利要求2-13任一所述的移相器,其中,所述第一绝缘层覆盖所述第一参考电极背离所述第一基板的一侧,所述膜桥电极组中的一个所述 膜桥电极的所述第一连接部与所述第一参考电极绝缘设置,且所述第一连接部固定在所述第一绝缘层与所述第一参考电极的交叠部分的表面,和/或,所述第一绝缘层覆盖所述第二参考电极背离所述第一基板的一侧,所述膜桥电极组中的一个所述膜桥电极的所述第二连接部与所述第二参考电极绝缘设置,且所述第二连接部固定在所述第一绝缘层与所述第二参考电极的交叠部分的表面。
- 根据权利要求18所述的移相器,其中,所述移相器还包括:控制单元、多条第一偏置电压线和至少一条第二偏置电压线,所述控制单元包括多个端口,所述端口用于输出偏置电压;对于一个所述膜桥电极组,一条所述第一偏置电压线的第一端连接一个所述膜桥电极,第二端连接一个所述端口;所述第二偏置电压线的第一端连接所述信号电极,第二端连接一个所述端口。
- 一种天线,其包括权利要求1-19任一所述的移相器。
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---|---|---|---|---|
US6218911B1 (en) * | 1999-07-13 | 2001-04-17 | Trw Inc. | Planar airbridge RF terminal MEMS switch |
CN102820499A (zh) * | 2012-07-23 | 2012-12-12 | 电子科技大学 | 一种五位x波段移相器 |
CN110047662A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-07-23 | 苏州希美微纳系统有限公司 | 一种高开关电容比rf mems电容式开关 |
CN215497017U (zh) * | 2021-01-26 | 2022-01-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 移相器和天线装置 |
-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6218911B1 (en) * | 1999-07-13 | 2001-04-17 | Trw Inc. | Planar airbridge RF terminal MEMS switch |
CN102820499A (zh) * | 2012-07-23 | 2012-12-12 | 电子科技大学 | 一种五位x波段移相器 |
CN110047662A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-07-23 | 苏州希美微纳系统有限公司 | 一种高开关电容比rf mems电容式开关 |
CN215497017U (zh) * | 2021-01-26 | 2022-01-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 移相器和天线装置 |
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