CN116964864A - 天线结构、阵列天线和电子设备 - Google Patents
天线结构、阵列天线和电子设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116964864A CN116964864A CN202280000304.0A CN202280000304A CN116964864A CN 116964864 A CN116964864 A CN 116964864A CN 202280000304 A CN202280000304 A CN 202280000304A CN 116964864 A CN116964864 A CN 116964864A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radiation
- unit
- phase
- shifting
- shifting unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 550
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 127
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 171
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 17
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 85
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 41
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 9
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- -1 etc. Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- BJELTSYBAHKXRW-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-triallyloxy-1,3,5-triazine Chemical compound C=CCOC1=NC(OCC=C)=NC(OCC=C)=N1 BJELTSYBAHKXRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q23/00—Antennas with active circuits or circuit elements integrated within them or attached to them
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
- H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
- H01Q3/34—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means
- H01Q3/36—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means with variable phase-shifters
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
本公开提供一种天线结构、阵列天线和电子设备，属于通信技术领域。本公开提供的天线结构包括相对设置的第一基板、第二基板和介电可调介质层；第一基板包括第一基底和设置在第一基底的一侧的第一辐射移相单元和第二辐射移相单元；第二基板包括第二基底和设置在第二基底的一侧的第三辐射移相单元和第四辐射移相单元；其中，第一辐射移相单元与第三辐射移相单元在第一基底上的正投影至少部分重叠；第二辐射移相单元与第四辐射移相单元在第一基底上的正投影至少部分重叠；第一辐射移相单元的辐射区域和第二辐射移相单元的辐射区域的延伸方向具有第一夹角；第三辐射移相单元的辐射区域和第四辐射移相单元的辐射区域的延伸方向具有第二夹角。
Description
本公开属于通信技术领域，具体涉及一种天线结构、阵列天线和电子设备。
可重构天线可以在不改变天线物理结构和口径的前提下实现辐射特性的独立可调，这种功能上的多样性使得可重构天线不仅能够适应如今无线通信系统对信道、速率的要求，并且能很大程度上降低天线的数量和成本，在实际应用中有非常重要的价值。
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，提供一种天线结构、阵列天线和电子设备，能够实现多种极化方式的可重构，且结构简单易于制造。
第一方面，解决本公开技术问题所采用的技术方案是一种天线结构，其包括：相对设置的第一基板和第二基板，以及设置在所述第一基板和所述第二基板之间的介电可调介质层；
所述第一基板包括第一基底，和设置在所述第一基底靠近所述介电可调介质层的一侧且彼此绝缘设置的第一辐射移相单元和第二辐射移相单元；
所述第二基板包括第二基底，和设置在所述第二基底靠近所述介电可调介质层的一侧且彼此绝缘设置的第三辐射移相单元和第四辐射移相单元；
其中，所述第一辐射移相单元与所述第三辐射移相单元在所述第一基底上的正投影至少部分重叠；所述第二辐射移相单元与所述第四辐射移相单元 在所述第一基底上的正投影至少部分重叠；
所述第一辐射移相单元的辐射区域的延伸方向和所述第二辐射移相单元的辐射区域的延伸方向具有第一夹角；所述第三辐射移相单元的辐射区域的延伸方向和所述第四辐射移相单元的辐射区域的延伸方向具有第二夹角；所述第一夹角的角度与所述第二夹角的角度相等。
在一些示例中，所述第一辐射移相单元、所述第二辐射移相单元、所述第三辐射移相单元和所述第四辐射移相单元中的每个均包括一个辐射部和一个与所述辐射部相连的反射移相部；其中，
所述第一辐射移相单元的反射移相部和所述第三辐射移相单元的反射移相部在所述第一基底上的正投影至少部分重叠，所述第一辐射移相单元的辐射部和所述第三辐射移相单元的辐射部在所述第一基底上的正投影至少部分重叠；所述第二辐射移相单元的反射移相部和所述第四辐射移相单元的反射移相部在所述第一基底上的正投影至少部分重叠，所述第二辐射移相单元的辐射部和所述第四辐射移相单元的辐射部在所述第一基底上的正投影至少部分重叠。
在一些示例中，所述第一辐射移相单元和所述第二辐射移相单元的辐射部均为贴片结构；所述第三辐射移相单元和所述第四辐射移相单元的辐射部均为贴片结构；其中，所述第一辐射移相单元的贴片结构包括第一辐射区域，所述第一辐射区域在所述第一基底上的正投影位于所述第三辐射移相单元的贴片结构在所述第一基底上的正投影内；所述第二辐射移相单元的贴片结构包括第二辐射区域，所述第二辐射区域在所述第二基底上的正投影位于所述第四辐射移相单元的贴片结构在所述第二基底上的正投影内。
在一些示例中，所述第一辐射移相单元、所述第二辐射移相单元、所述第三辐射移相单元和所述第四辐射移相单元中的每个的辐射部为偶极子结构。
在一些示例中，所述第一辐射移相单元、所述第二辐射移相单元、所述第三辐射移相单元和所述第四辐射移相单元中的每个的所述辐射部包括一个第一子辐射部和一个第二子辐射部，所述第一子辐射部和所述第二子辐射部形成偶极子结构；其中，所述第一子辐射和所述第二子辐射部之间具有第一间距，所述第一子辐射部的延伸方向和一个第二子辐射部的延伸方向相同，且所述第一子辐射部和所述第二子辐射部均与二者所属的辐射移相单元的所述反射移相部的一个端部连接。
在一些示例中，所述第一辐射移相单元、所述第二辐射移相单元、所述第三辐射移相单元和所述第四辐射移相单元中的每个的所述辐射部与所述反射移相部耦合连接，所述辐射部与所述反射移相部分层设置；所述辐射部上具有狭缝，所述狭缝所在区域限定出所述辐射区域；其中，一个所述辐射部上的狭缝在所述第一基底上的正投影，与该辐射部所属的辐射移相单元的所述反射移相部在所述第一基底上的正投影部分重叠。
在一些示例中，对于所述第一辐射移相单元、所述第二辐射移相单元、所述第三辐射移相单元和所述第四辐射移相单元中的任一个，所述辐射部的辐射区域的延伸方向与所述反射移相部的延伸方向具有第三夹角。
在一些示例中，所述第一夹角和所述第二夹角均为90°，和/或，所述第三夹角为90°。
在一些示例中，所述第一辐射移相单元、所述第二辐射移相单元、所述第三辐射移相单元和所述第四辐射移相单元中的每个的所述反射移相部连接在所述辐射部在该辐射部的延伸方向上的中点。
在一些示例中，还包括：反射层，设置在所述第二基底背离所述介电可调介质层的一侧。
第二方面，本公开提供一种阵列天线，其包括多个上述天线结构。
在一些示例中，多个所述天线结构阵列排布；多个所述天线结构的第一 基底一体设置，且多个所述天线结构的第二基底一体设置。
在一些示例中，所述阵列天线还包括第一控制单元、第二控制单元、多条第一信号线、多条第二信号线、多条第三信号线和多条第四信号线；其中，多条所述第一信号线中的每条的第一端连接所述第一控制单元的一个端口，第二端连接一个第一辐射移相单元；多条所述第二信号线中的每条的第一端连接所述第二控制单元的一个端口，第二端连接一个第二辐射移相单元；多条所述第三信号线中的每条的第一端连接所述第一控制单元的一个端口，第二端连接一个第三辐射移相单元；多条所述第四信号线中的每条的第一端连接所述第二控制单元的一个端口，第二端连接一个第四辐射移相单元；其中，所述第一控制单元的各个端口独立提供偏置电压，所述第二控制单元的各个端口独立提供偏置电压。
第三方面，本公开提供一种电子设备，其包括至少一个上述天线结构，和/或，上述阵列天线。
在一些示例中，还包括：
收发单元，用于发送信号或接收信号；
射频收发机，与所述收发单元相连，用于调制所述收发单元发送的信号，或用于解调所述天线接收的信号后传输给所述收发单元；
信号放大器，与所述射频收发机相连，用于提高所述射频收发机输出的信号或所述天线接收的信号的信噪比；
功率放大器，与所述射频收发机相连，用于放大所述射频收发机输出的信号或所述天线接收的信号的功率；
滤波单元，与所述信号放大器、所述功率放大器均相连，且与所述天线相连，用于将接收到的信号进行滤波后发送给所述天线，或对所述天线接收的信号滤波。
本公开提供的天线结构、阵列天线和电子设备，由于第一辐射移相单元 的辐射区域的延伸方向和所述第二辐射移相单元的辐射区域的延伸方向具有第一夹角，第三辐射移相单元的辐射区域的延伸方向和所述第四辐射移相单元的辐射区域的延伸方向具有第二夹角，且第一夹角的角度与所述第二夹角的角度相等，因此第一辐射移相单元、第三辐射移相单元对应负责一个极化方向上的辐射信号的耦合、移相和辐射，第二辐射移相单元、第四辐射移相单元对应负责另一极化方向上的辐射信号的耦合、移相和辐射，并且，由于第一辐射移相单元、第二辐射移相单元设置在介电可调介质层的一侧，第三辐射移相单元、第四辐射移相单元设置在介电可调介质层的另一侧，因此，若在四个辐射移相单元上分别加载偏置电压，能够控制介电可调介质层的介电常数，从而对两个极化方向上的辐射信号施加0度至360度的移相作用，进而使得两个极化方向上的辐射信号相叠加而产生多种极化方式的辐射信号，即实现多种极化方式的可重构。
图1为本公开提供的天线结构的一种示例性的结构示意图。
图2为本公开提供的天线结构的一种示例性的剖面图(Z方向上)。
图3为本公开提供的天线结构的第一基板侧的一种示例性的平面结构示意图。
图4为本公开提供的天线结构的第二基板侧的一种示例性的平面结构示意图。
图5为本公开提供的阵列天线的一种示例性的平面结构示意图。
图6为本公开的天线结构的第一基板侧的另一种示例性的平面结构示意图。
图7为本公开的天线结构的第一基板侧的另一种示例性的平面结构示意图。
图8为本公开提供的天线结构的多种辐射移相单元的排布方式的示意图。
图9为本公开提供的电子设备的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。
需要说明的是，本公开中，第一方向X、第二方向Y和第三方向Z两两相交，在本公开中，以第一方向X和第二方向Y形成一个平面，且在形成的 平面二者互相垂直，第三方向Z垂直于形成的平面为例进行说明。
第一方面，解决本公开技术问题所采用的技术方案是一种天线结构，其包括相对设置的第一基板和第二基板，以及设置在第一基板和第二基板之间的介电可调介质层。
具体地，第一基板包括第一基底和设置在第一基底靠近介电可调介质层的一侧的第一辐射移相单元和第二辐射移相单元，且第一辐射移相单元和第二辐射移相单元绝缘设置。第二基板包括第二基底和设置在第二基底靠近介电可调介质层的一侧的第三辐射移相单元和第四辐射移相单元，且第三辐射移相单元和第四辐射移相单元绝缘设置。
第一辐射移相单元与第三辐射移相单元在第一基底上的正投影至少部分重叠，若在第一辐射移相单元与第三辐射移相单元上分别施加偏置电压，可独立控制在第一辐射移相单元与第三辐射移相单元之间的介电可调介质层的介电常数，当辐射信号在这部分介电可调介质层中传播时能够被移相；第二辐射移相单元与第四辐射移相单元在第一基底上的正投影至少部分重叠，若在第二辐射移相单元与第四辐射移相单元上分别施加偏置电压，可独立控制在第二辐射移相单元与第四辐射移相单元之间的介电可调介质层的介电常数，当辐射信号在这部分介电可调介质层中传播时能够被移相。
第一辐射移相单元的辐射区域的延伸方向和第二辐射移相单元的辐射区域的延伸方向具有第一夹角，第三辐射移相单元的辐射区域的延伸方向和第四辐射移相单元的辐射区域的延伸方向具有第二夹角，第一夹角的角度与第二夹角的角度相等，从而第一辐射移相单元、第三辐射移相单元对应负责一个极化方向上的辐射信号的耦合、移相和辐射，第二辐射移相单元、第四辐射移相单元对应负责另一极化方向上的辐射信号的耦合、移相和辐射。
需要说明的是，介电可调介质层可以填充任意在电场的驱动下介电常数可调的物质，例如：液晶分子、铁电体等，以下为了便于说明，皆以介电可 调介质层填充液晶分子形成，即介电可调介质层为液晶层为例进行说明，但不对本公开构成限制。
本公开提供的天线结构，由于第一辐射移相单元的辐射区域的延伸方向和第二辐射移相单元的辐射区域的延伸方向具有第一夹角，第三辐射移相单元的辐射区域的延伸方向和第四辐射移相单元的辐射区域的延伸方向具有第二夹角，且第一夹角的角度与第二夹角的角度相等，因此第一辐射移相单元、第三辐射移相单元对应负责一个极化方向上的辐射信号的耦合、移相和辐射，第二辐射移相单元、第四辐射移相单元对应负责另一极化方向上的辐射信号的耦合、移相和辐射，并且，由于第一辐射移相单元、第二辐射移相单元设置在介电可调介质层的一侧，第三辐射移相单元、第四辐射移相单元设置在介电可调介质层的另一侧，因此，若在第一至第四辐射移相单元上分别加载偏置电压，能够控制介电可调介质层的介电常数，从而通过控制偏置电压的大小能够对两个极化方向上的辐射信号施加0度至360度的移相作用，进而使得两个极化方向上的辐射信号相叠加而产生多种极化方式的辐射信号，即实现多种极化方式的可重构。
需要说明的是，上面的辐射信号的多种极化方式包括但不限于：线极化、圆极化和椭圆极化，其中，线极化包括水平极化和垂直极化，圆极化包括左旋圆极化和右旋圆极化。天线结构的极化特性是以辐射区域接收或发射的辐射信号在最大辐射方向上的电场强度矢量的空间取向来定义的，通过电场强度矢量矢端的运动轨迹划分不同的极化方式。当辐射信号的极化面与大地法线面之间的夹角从0～360°周期的变化，即电场大小不变，方向随时间变化，电场矢量末端的轨迹在垂直于传播方向的平面上投影是一个圆时，称为圆极化。在电场的水平分量和垂直分量振幅相等，相位相差90°或270°时，可以得到圆极化。圆极化，若极化面随时间旋转并与电磁波传播方向成右螺旋关系，称右旋圆极化；反之，若成左螺旋关系，称左旋圆极化。
下面结合附图对本公开实施例提供的天线结构进行详细的说明。
参见图1-图4，图1为本公开提供的一种天线结构的结构示意图，图2为本公开提供的一种天线结构在垂直方向(即第三方向Z)上的剖切面的结构示意图，图3为本公开提供的一种天线结构的第一基板的结构示意图，图4为本公开提供的一种天线结构的第二基板的结构示意图，其中，为了便于表示天线结构的膜层结构，图1中第二基板的第二基底和反射层采用半透明化处理，但这并不对其材料和透光性进行限制。该天线结构包括相对设置的第一基板1和第二基板2，以及设置在第一基板1和第二基板2之间的液晶层3。第一基板1包括第一基底11和设置在第一基底11靠近液晶层3的一侧的第一辐射移相单元12和第二辐射移相单元13，且第一辐射移相单元12和第二辐射移相单元13绝缘设置。第二基板2包括第二基底21和设置在第二基底21靠近液晶层3的一侧的第三辐射移相单元22和第四辐射移相单元23，且第三辐射移相单元22和第四辐射移相单元23绝缘设置。
第一辐射移相单元12与第三辐射移相单元22在第一基底11上的正投影至少部分重叠；第二辐射移相单元13与第四辐射移相单元23在第一基底11上的正投影至少部分重叠。第一辐射移相单元12的辐射区域的延伸方向和第二辐射移相单元13的辐射区域的延伸方向具有第一夹角，第三辐射移相单元22的辐射区域的延伸方向和第四辐射移相单元23的辐射区域的延伸方向具有第二夹角，第一夹角的角度与第二夹角的角度相等。
基于上述结构特性，在该天线结构中，由于位于液晶层3上侧的第一辐射移相单元12的辐射区域的延伸方向(即图1-图4中的第一方向X)和第二辐射移相单元13的辐射区域的延伸方向(即图1-图4中的第二方向Y)之间的第一夹角，与位于液晶层3下侧的第三辐射移相单元22的辐射区域的延伸方向(即图1-图4中的第一方向X)和第四辐射移相单元23的辐射区域的延伸方向(即图1-图4中的第二方向Y)之间的第二夹角相等，且第一 辐射移相单元12与第三辐射移相单元22相交叠，第二辐射移相单元13和第四辐射移相单元23相交叠，因此，可以得知第一辐射移相单元12和第三辐射移相单元22的辐射区域的延伸方向一致，二者对应负责空间辐射信号的第一极化方向上的辐射信号的耦合、移相和辐射，第二辐射移相单元13、第四辐射移相单元23的辐射区域的延伸方向一致，二者对应负责空间辐射信号的第二极化方向上的辐射信号的耦合、移相和辐射，其中，第一极化方向和第二极化方向的具体方向与第一夹角(以及第二夹角)的角度相关，以下为了便于说明，以第一夹角和第二夹角均为90°进行说明，也就是说，第一辐射移相单元12的辐射区域和第二辐射移相单元13的辐射区域的延伸方向互相垂直，第三辐射移相单元22的辐射区域的延伸方向和第四辐射移相单元23的辐射区域的延伸方向互相垂直，这使得第一辐射移相单元12的辐射区域和第三辐射移相单元22的辐射区域上产生的线极化的辐射信号，与第二辐射移相单元13和第四辐射移相单元23上产生的线极化的辐射信号互相正交。
进一步地，第一辐射移相单元12、第二辐射移相单元13、第三辐射移相单元22和第四辐射移相单元23中的每个均包括一个辐射部和一个与辐射部相连的反射移相部，且辐射部连接在反射移相部的一个端部，具体地，参见图3，第一辐射移相单元12包括一个辐射部12a和一个与辐射部12a相连的反射移相部12b；第二辐射移相单元13包括一个辐射部13a和一个与辐射部13a相连的反射移相部13b；参加图4，第三辐射移相单元22包括一个辐射部22a和一个与辐射部22a相连的反射移相部22b；第四辐射移相单元23包括一个辐射部23a和一个与辐射部23a相连的反射移相部23b。第一辐射移相单元12的反射移相部12b和第三辐射移相单元22的反射移相部22b在第一基底11上的正投影至少部分重叠，第一辐射移相单元12的辐射部12a和第三辐射移相单元22的辐射部22a在第一基底11上的正投影至少部分重叠；第二辐射移相单元13的反射移相部13b和第四辐射移相单元23的反射 移相部23b在第一基底11上的正投影至少部分重叠，第二辐射移相单元13的辐射部13a和第四辐射移相单元23的辐射部23a在第一基底11上的正投影至少部分重叠。
基于上述结构，以下对天线结构的工作原理进行说明：第一辐射移相单元12、第三辐射移相单元22和液晶层3中位于第一辐射移相单元12和第三辐射移相单元22之间的部分形成一个辐射移相器，且给第一辐射移相单元12施加第一偏置电压V1，给第三辐射移相单元22施加第三偏置电压V3，从而第一辐射移相单元12和第三辐射移相单元22之间的电场能够改变二者所在区域的液晶层3中液晶分子的偏转角度，从而改变这部分区域的液晶层3的介电常数，而辐射信号在不同介电常数的介质中的移相度不同，因此通过控制第一偏置电压V1和第三偏置电压V3能够给辐射信号施加对应0度至360度的移相量。空间辐射中对应第一辐射移相单元12和第三辐射移相单元22负责的第一极化方向的辐射信号入射第一辐射移相单元12的辐射部12a和第三移相单元22的辐射部22a后，沿第一辐射移相单元12的反射移相部12b和第三移相单元22的反射移相部22b的延伸方向(例如图中第二方向Y)传播，在辐射信号到达第一辐射移相单元12的反射移相部12b远离其辐射部12a的末端(同时也是第三辐射移相单元22的反射移相部22b远离其辐射部22a的末端)时被反射回辐射部12a，在这整个传播过程中，第一极化方向的辐射信号在第一辐射移相单元12和第三辐射移相单元22限定出的区域中的液晶层3之间传播，由于该区域的液晶层3中的液晶分子在第一偏置电压V1和第三偏置电压V3产生的电场下偏转，因此给第一极化方向的辐射信号施加对应的移相作用，使第一极化方向的辐射信号产生对应的移相量，从而产生第一线极化辐射信号。
同理，第二辐射移相单元13、第四辐射移相单元23和液晶层3中位于第二辐射移相单元13和第四辐射移相单元23之间的部分形成另一个辐射移 相器，且给第二辐射移相单元13施加第二偏置电压V2，给第四辐射移相单元23施加第四偏置电压V4，从而第二辐射移相单元13和第四辐射移相单元23之间的电场能够改变二者所在区域的液晶层3中液晶分子的偏转角度，从而改变这部分区域的液晶层3的介电常数，而辐射信号在不同介电常数的介质中的移相度不同，因此通过控制第二偏置电压V2和第四偏置电压V4能够给辐射信号施加对应0度至360度的移相量。空间辐射中对应第二辐射移相单元13和第四辐射移相单元23负责的第二极化方向的辐射信号入射第二辐射移相单元13的辐射部13a和第四辐射移相单元23的辐射部23a后，沿第二辐射移相单元13的反射移相部13b和第四辐射移相单元23的反射移相部23b的延伸方向(例如图中第二方向X)传播，在辐射信号到达第二辐射移相单元13的反射移相部13b远离其辐射部13a的末端(同时也是第四辐射移相单元23的反射移相部23b远离其辐射部23a的末端)时被反射回辐射部13a，在这整个传播过程中，第二极化方向的辐射信号在第二辐射移相单元13和第四辐射移相单元23限定出的区域中的液晶层3之间传播，由于该区域的液晶层3中的液晶分子在第二偏置电压V2和第四偏置电压V4产生的电场下偏转，因此给第二极化方向的辐射信号施加对应的移相作用，使第二极化方向的辐射信号产生对应的移相量，从而产生第二线极化辐射信号。
同理，由于第一夹角和第二夹角为90°，换言之，第一辐射移相单元12的辐射区域和第二辐射移相单元13的辐射区域采用互相垂直的方式设置，第三辐射移相单元22的辐射区域和第四辐射移相单元23的辐射区域采用互相垂直的方式设置，因此，第一线极化辐射信号和第二线极化辐射信号正交，通过液晶层3中液晶分子的偏转角度对第一线极化辐射信号和第二线极化辐射信号进行调制，使得第一线极化辐射信号和第二线极化辐射信号具有一定相位差，因此第一线极化辐射信号和第二线极化辐射信号相叠加后能够产生不同的极化方式的辐射信号，例如：当第一线极化辐射信号和第二线极化辐 射信号相位差为+90度时，第一线极化辐射信号和第二线极化辐射信号相叠加产生右旋圆极化的辐射信号；当第一线极化辐射信号和第二线极化辐射信号相位差为-90度时，第一线极化辐射信号和第二线极化辐射信号相叠加产生左旋圆极化的辐射信号；当第一线极化辐射信号和第二线极化辐射信号相位差为0度时，第一线极化辐射信号和第二线极化辐射信号相叠加产生线极化辐射信号。需要说明的是，上述的圆极化辐射信号包括正圆极化辐射信号和椭圆极化辐射信号；当圆极化辐射信号的轴比为1时，为正圆极化辐射信号；当圆极化辐射信号的轴比大于1时，为椭圆极化辐射信号。例如：当第一线极化辐射信号和第二线极化辐射信号的相位差不为±90度且不为0度时，二者相叠加产生椭圆极化波。根据上述原理，通过控制第一偏置电压V1-第四偏置电压V4的电压大小，从而可控制第一线极化辐射信号和第二线极化辐射信号的相位差，进而能够实现产生多种极化方式的辐射信号，即实现多种极化方式的可重构。
值得说明的是，参见图5，图5为应用了本公开提供的天线结构的阵列天线的平面结构示意图，当本公开提供的天线结构(每个虚线框限定出一个天线结构)应用到阵列天线中，通过控制多个天线结构中的第一线极化辐射信号和第二线极化辐射信号的相位差，使得多个天线结构中的每个天线结构产生的不同极化方向的辐射信号相叠加，能够实现固定极化下的波束扫描，换言之，实现波束的调向、偏转等，并且，采用液晶层进行调相能够通过改变偏置电压实现连续调控，因此在波束扫描时具有较高的分辨率。
本公开提供的天线结构中，第一至第四辐射移相单元的辐射部与反射移相部可采用多种结构，只要液晶层3上侧和下侧相叠加的辐射移相单元的两个辐射移相部和它们之间的液晶层3能够组合构成一个反射移相器，换言之，反射移相器能够实现：使辐射信号入射辐射区域后，由反射移相器靠近辐射区域(也即靠近辐射部)的一端传播至远离辐射区域的一端时，被反射回辐 射区域，再辐射出去。一个辐射移相单元(包括第一-第四辐射移相单元的任一个)的辐射部和反射移相部可以同层设置，采用电连接的方式传输辐射信号；一个辐射移相单元的辐射部和反射移相部也可以分层设置(即设置在不同层)，采用耦合连接的方式传输辐射信号，以下举例详细说明。
在一些示例中，参见图1-图4，第一辐射移相单元12的辐射部12a和第二辐射移相单元13的辐射部13a均为贴片结构，即采用片状金属构成，且金属上无狭缝，在这种实现方式中，一个辐射移相单元(包括第一至第四辐射移相单元的任一个)的贴片结构(即辐射部)自身在第一基底11上的正投影限定出的区域，即为该辐射移相单元的辐射区域；同理，第三辐射移相单元22的辐射部22a和第四辐射移相单元23的辐射部23a均为贴片结构，即采用片状金属构成，且金属上无狭缝，在这种实现方式中，一个辐射移相单元(包括第一至第四辐射移相单元的任一个)的贴片结构(即辐射部)自身在第二基底21上的正投影限定出的区域，即为该辐射移相单元的辐射区域。进一步地，第一辐射移相单元12的贴片结构(即辐射部12a)包括第一辐射区域，第一辐射区域在第一基底11上的正投影位于第三辐射移相单元22的贴片结构(即辐射部22a)在第一基底11上的正投影内；第二辐射移相单元13的贴片结构(即辐射部13a)包括第二辐射区域，第二辐射区域在第二基底21上的正投影位于第四辐射移相单元23的贴片结构(即辐射部23a)在第二基底21上的正投影内。在这种实现方式中，一个辐射移相单元(包括第一至第四辐射移相单元的任一个)的反射移相部与贴片结构(即辐射部)同层设置且直接电连接。在一些示例中，一个辐射移相单元的反射移相部与贴片结构(即辐射部)一体成型。
进一步地，第一辐射移相单元12、第二辐射移相单元13、第三辐射移相单元22和第四辐射移相单元23中的每个辐射移相单元的辐射部为偶极子结构，实现偶极子结构的方式可以有多种，例如，参见图6，图6示出辐射 部为偶极子结构的实施例中第一基板的平面结构示意图，第二基板上的第三、第四辐射移相单元可以采用相同的设置，在此不做赘述。第一辐射移相单元12、第二辐射移相单元13、第三辐射移相单元22和第四辐射移相单元23中的每个辐射移相单元的辐射部包括一个第一子辐射部和一个第二子辐射部，第一子辐射部和第二子辐射部形成平面偶极子结构。其中，属于同一辐射移相单元的辐射部的一个第一子辐射和一个第二子辐射部之间具有第一间距，第一子辐射部的延伸方向和一个第二子辐射部的延伸方向相同，且第一子辐射部和第二子辐射部均与第一子辐射部和第二子辐射部所属的辐射移相单元的反射移相部的一个端部连接。其中，以图6为例，第一子辐射部的延伸方向和第二子辐射部的延伸方向为第一方向X，在这种实施方式中，第一子辐射部和第二子辐射部沿同一水平线间隔排布，一个辐射移相单元(包括第一至第四辐射移相单元的任一个)的第一子辐射部和第二子辐射的自身在第一基底11上的正投影限定出的区域，即为该辐射移相单元的辐射区域。例如：参见图6，第一辐射移相单元12包括一个辐射部12a和一个与辐射部12a相连的反射移相部12b，其中，辐射部12a包括断开设置的第一子辐射部12a1和第二子辐射部12a2，第一子辐射部12a1和第二子辐射部12a2具有第一间距d1，且第一子辐射部12a1的延伸方向和第二子辐射部12a2的延伸方向均为第一方向X，第一子辐射部12a1和第二子辐射部12a2连接在反射移相部12b的同一端，第一子辐射部12a1和第二子辐射部12a2在第一基底1上的正投影限定出第一辐射移相单元12的辐射区域，其中，第一间距d1为在第一辐射部12a1的延伸方向(例如图6中第一方向X)上，第一子辐射部12a1靠近第二子辐射部12a2的端部与第二子辐射部12a2靠近第一子辐射部12a1的端部的间距。第二辐射移相单元13包括一个辐射部13a和一个与辐射部13a相连的反射移相部13b，其中，辐射部13a包括断开设置的第一子辐射部13a1和第二子辐射部13a2，第一子辐射部13a1和第二子辐射部13a2具有第 一间距，且第一子辐射部13a1的延伸方向和第二子辐射部13a2的延伸方向均为第二方向Y，第一子辐射部13a1和第二子辐射部13a2连接在反射移相部13b的同一端，第一子辐射部13a1和第二子辐射部13a2在第一基底1上的正投影限定出第二辐射移相单元13的辐射区域。第三辐射移相单元22和第四辐射移相单元23的结构可以与第一辐射移相单元12采用同一实现方式，在此不再赘述。
在一些示例中，第一辐射移相单元12、第二辐射移相单元13、第三辐射移相单元22和第四辐射移相单元23中的每个辐射移相单元的辐射部与反射移相部还可以耦合连接的方式，在这种实现方式中，辐射部与反射移相部可以分层设置。参见图7，图7示出辐射移相单元的辐射部与反射移相部采用耦合连接的实施例中第一基板的平面结构示意图，第二基板上的第三、第四辐射移相单元可以采用相同的设置，在此不做赘述。属于同一辐射移相器的辐射部上具有狭缝，狭缝所在区域限定出该辐射移相器的辐射区域，具体地，一个辐射部上的狭缝在第一基底11上的正投影，与该辐射部所属的辐射移相单元的反射移相部在第一基底11上的正投影部分重叠，从而反射移相部与辐射部可以采用缝隙耦合的方式进行辐射信号的传输。例如：参见图7，第一辐射移相单元12包括一个辐射部12a和一个与辐射部12a相连的反射移相部12b，其中，辐射部12a上具有狭缝K1，反射移相部12b在第一基底11上的正投影与狭缝K1在第一基底11上的正投影至少部分交叠，狭缝K1在第一基底11上的正投影限定出第一辐射移相单元12的辐射区域。第二辐射移相单元13包括一个辐射部13a和一个与辐射部13a相连的反射移相部13b，其中，辐射部13a上具有狭缝K2，反射移相部13b在第一基底11上的正投影与狭缝K2在第一基底11上的正投影至少部分交叠，狭缝K1在第一基底11上的正投影限定出第二辐射移相单元13的辐射区域。第三辐射移相单元22和第四辐射移相单元23的结构可以与第一辐射移相单元12采用同一实现 方式，在此不再赘述。
当然，第一至第四辐射移相单元还可以采用更多的实现方向，例如采用微带线结构，在此不做限定。
参见图8，图8示出多种位于同层的辐射移相单元的设置方式，对于一个天线结构，位于第一基底11上的第一辐射移相单元12和第二辐射移相单元13可以采用各种排布方式，位于第二基底21上的第三辐射移相单元22和第四辐射移相单元23可以采用各种排布方式，只需保证第一辐射移相单元12的辐射区域的延伸方向和第二辐射移相单元13的延伸方向的第一夹角，和第三辐射移相单元22的辐射区域的延伸方向和第四辐射移相单元23的延伸方向的第二夹角一致，在需要上述第一线极化辐射信号和第二线极化辐射信号相正交的实施例中，需要保证第一辐射移相单元12的辐射区域的延伸方向和第二辐射移相单元13的延伸方向的第一夹角为90°；第三辐射移相单元22的辐射区域的延伸方向和第四辐射移相单元23的延伸方向的第二夹角为90°。例如：参见图8，在图8中(a)、(b)的实施例中，以第一基板的一侧为例，第一辐射移相单元12的辐射区域的延伸方向为第一方向X，第二辐射移相单元13的延伸方向为第二方向Y，第一方向X和第二方向Y互相垂直；在图8中(c)、(d)的实施例中，以第一基板的一侧为例，第一辐射移相单元12的辐射区域的延伸方向为第四方向S1，第二辐射移相单元13的延伸方向为第五方向S2，第四方向S1和第五方向S2互相垂直。第三辐射移相单元22、第四辐射移相单元23的结构可以与第一辐射移相单元12采用同一实现方式，在此不再赘述。
在一些示例中，对于第一辐射移相单元12、第二辐射移相单元13、第三辐射移相单元22和第四辐射移相单元23中的任一个辐射移相单元，该辐射移相单元的辐射部的辐射区域的延伸方向与该辐射移相单元的反射移相部的延伸方向具有第三夹角，也就是说，同一辐射移相单元的反射移相部的延 伸方向与辐射部的延伸方向不同，第三夹角的角度范围在(0，90]度之间。例如：在图8中(a)、(b)所示的实施例中，第一辐射移相单元12的反射移相部12b的延伸方向(例如第二方向Y)与第一辐射移相单元12的辐射部12a(例如第一方向X)互相垂直，即第三夹角为90°；在图8中(d)所示的实施例中，第一辐射移相单元12的反射移相部12b的延伸方向(例如第六方向S3)与第一辐射移相单元12的辐射部12a(例如第四方向S1)相交，且第三夹角小于90°。在具体地实施例中，反射移相部的排布可以采用多种方式，且还可以采用多段式排布、排布为周期或非周期图形等，以实现节省空间或实现延迟线等多种功能，在此不做限定。第二辐射移相单元13、第三辐射移相单元22、第四辐射移相单元23的结构可以与第一辐射移相单元12采用同一实现方式，在此不再赘述。
在一些示例中，第一辐射移相单元12、第二辐射移相单元13、第三辐射移相单元22和第四辐射移相单元23中的每个辐射移相单元的反射移相部可以连接在该辐射移相单元的辐射部在该辐射部的延伸方向上的中点位置。
需要说明的是，在本公开提供的天线结构中，设置在第一基底11上的第一辐射移相单元12和第二辐射移相单元13的图形，可以与第三辐射移相单元22和第四辐射移相单元23的图形不一致，只要第一辐射移相单元12与第三辐射移相单元22在第一基底11上的正投影至少部分重叠，第二辐射移相单元13与第四辐射移相单元23在第一基底11上的正投影至少部分重叠即可。
在一些示例中，参见图1、图2，本公开提供的天线结构还包括：反射层24，反射层24设置在第二基底21背离液晶层3的一侧，反射层24在第二基底21上的正投影，覆盖第一至第四辐射单元在第二基底21上的正投影，反射层24用于将第一至第四辐射单元朝向第二基底21方向辐射的辐射信号反射至背离第二基底21的方向，以增大天线结构的辐射效率。反射层24可 以采用整面金属形成，也可以采用周期图案形成电磁带隙(Electromagnetic Band Gap，EBG)结构，在此不做限定。
在一些实施例中，第一基底11和第二基底21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、陶瓷衬底等，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11和第二基底21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11和第二基底21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。
在一些实施例，第一至第四辐射移相单元的辐射部和移相反射部、反射层中的任一者的材料均可以采用铝、银、金、铬、钼、镍或铁等金属制成，也可以采用非金属导电材料制成。
在一些实施例中，液晶层3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0度小于等于45度。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45度小于90度，保证了液晶分子发生偏转后，改变液晶层3的介电常数，以达到移相的目的。
第二方面，本公开提供一种阵列天线，其包括多个上述天线结构。
在一些示例中，参见图5，多个天线结构(一个矩形虚线框限定出一个天线结构)阵列排布；多个天线结构的第一基底11一体设置，且多个天线结构的第二基底21(图5中未示出)一体设置，多个天线结构的反射层24(图5中未示出)一体设置。
在一些示例中，继续参见图5，阵列天线还包括第一控制单元CON1、第二控制单元CON2、多条第一信号线01、多条第二信号线02、多条第三信号线(图5中未示出)和多条第四信号线(图5中未示出)。需要说明的是， 图5以第一基板一侧的结构为例进行说明，第二基板一侧可以采用相同的连接方式，因此不再赘述。
其中，第一控制单元CON1和第二控制单元CON2上具有多个端口，每个端口可独立输出偏置电压。多条第一信号线01中的每条第一信号线01的第一端连接第一控制单元CON1的一个端口，该第一信号线01的第二端连接一个第一辐射移相单元12，不同的第一信号线01连接不同的第一辐射移相单元12和不同的第一控制单元CON1的端口；多条第二信号线02中的每条第二信号线02的第一端连接第二控制单元CON2的一个端口，该第二信号线02的第二端连接一个第二辐射移相单元13，不同的第二信号线02连接不同的第二辐射移相单元13和不同的第二控制单元CON2的端口；多条第三信号线中的每条第三信号线的第一端连接第一控制单元CON1的一个端口，该第三信号线的第二端连接一个第三辐射移相单元22，不同的第三信号线连接不同的第三辐射移相单元22和不同的第一控制单元CON1的端口；多条第四信号线中的每条第四信号线的第一端连接第二控制单元CON2的一个端口，该第四信号线的第二端连接一个第四辐射移相单元23，不同的第四信号线连接不同的第四辐射移相单元23和不同的第二控制单元CON2的端口；其中，第一控制单元CON1的各个端口独立提供偏置电压，第二控制单元CON2的各个端口独立提供偏置电压，通过第一控制单元CON1和第二控制单元CON2的各个端口输出的偏置电压(例如上述第一至第四偏置电压)，可以独立控制多个天线结构中的每个天线结构的辐射信号的相位差，以产生对应的极化方式的辐射信号，使得多个天线结构中的每个天线结构产生的不同极化方向的辐射信号相叠加，能够实现固定极化下的波束扫描，换言之，实现波束的调向、偏转等，并且，采用液晶层进行调相能够通过改变偏置电压实现连续调控，因此在波束扫描时具有较高的分辨率。并且，本公开提供的阵列天线为空馈阵列天线，无需设置复杂的收/发馈电模块，且天线结构 的排布和信号线的排布及阵列天线的驱动方式较为灵活，制造工艺较为简单。
在一些示例中，本公开提供的阵列天线的第一控制单元CON1和第二控制单元CON2中的至少一者可以采用可编程逻辑阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)电路板。
第三方面，本公开提供一种电子设备，该电子设备包括至少一个上述天线结构，和/或，上述阵列天线。
在一些示例中，参见图9，该电子设备还包括收发单元、射频收发机、信号放大器、功率放大器、滤波单元。其中，收发单元可以包括基带和接收端，基带提供至少一个频段的信号，例如提供2G信号、3G信号、4G信号、5G信号等，并将至少一个频段的信号发送给射频收发机。而电子设备中的天线结构接收到信号后，可以经过滤波单元、功率放大器、信号放大器、射频收发机的处理后传输给首发单元中的接收端，接收端例如可以为智慧网关等。
进一步地，射频收发机与收发单元相连，用于调制收发单元发送的信号，或用于解调天线结构接收的信号后传输给收发单元。具体地，射频收发机可以包括发射电路、接收电路、调制电路、解调电路，发射电路接收基底提供的多种类型的信号后，调制电路可以对基带提供的多种类型的信号进行调制，再发送给天线结构。而天线结构接收信号传输给射频收发机的接收电路，接收电路将信号传输给解调电路，解调电路对信号进行解调后传输给接收端。
进一步地，射频收发机连接信号放大器和功率放大器，信号放大器和功率放大器再连接滤波单元，滤波单元连接至少一个天线结构。在电子设备进行发送信号的过程中，信号放大器用于提高射频收发机输出的信号的信噪比后传输给滤波单元；功率放大器用于放大射频收发机输出的信号的功率后传输给滤波单元；滤波单元具体可以包括双工器和滤波电路，滤波单元将信号放大器和功率放大器输出的信号进行合路且滤除杂波后传输给天线结构，天线结构将信号辐射出去。在电子设备进行接收信号的过程中，天线结构接收 到信号后传输给滤波单元，滤波单元将天线结构接收的信号滤除杂波后传输给信号放大器和功率放大器，信号放大器将天线结构接收的信号进行增益，增加信号的信噪比；功率放大器将天线结构接收的信号的功率放大。天线结构接收的信号经过功率放大器、信号放大器处理后传输给射频收发机，射频收发机再传输给收发单元。
在一些示例中，信号放大器可以包括多种类型的信号放大器，例如低噪声放大器，在此不做限制。
在一些示例中，本公开实施例提供的电子设备还包括电源管理单元，电源管理单元连接功率放大器，为功率放大器提供用于放大信号的电压。
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 (15)
- 一种天线结构，其包括：相对设置的第一基板和第二基板，以及设置在所述第一基板和所述第二基板之间的介电可调介质层；所述第一基板包括第一基底，和设置在所述第一基底靠近所述介电可调介质层的一侧且彼此绝缘设置的第一辐射移相单元和第二辐射移相单元；所述第二基板包括第二基底，和设置在所述第二基底靠近所述介电可调介质层的一侧且彼此绝缘设置的第三辐射移相单元和第四辐射移相单元；其中，所述第一辐射移相单元与所述第三辐射移相单元在所述第一基底上的正投影至少部分重叠；所述第二辐射移相单元与所述第四辐射移相单元在所述第一基底上的正投影至少部分重叠；所述第一辐射移相单元的辐射区域的延伸方向和所述第二辐射移相单元的辐射区域的延伸方向具有第一夹角；所述第三辐射移相单元的辐射区域的延伸方向和所述第四辐射移相单元的辐射区域的延伸方向具有第二夹角；所述第一夹角的角度与所述第二夹角的角度相等。
- 根据权利要求1所述的天线结构，其中，所述第一辐射移相单元、所述第二辐射移相单元、所述第三辐射移相单元和所述第四辐射移相单元中的每个均包括一个辐射部和一个与所述辐射部相连的反射移相部；其中，所述第一辐射移相单元的反射移相部和所述第三辐射移相单元的反射移相部在所述第一基底上的正投影至少部分重叠，所述第一辐射移相单元的辐射部和所述第三辐射移相单元的辐射部在所述第一基底上的正投影至少部分重叠；所述第二辐射移相单元的反射移相部和所述第四辐射移相单元的反射移相部在所述第一基底上的正投影至少部分重叠，所述第二辐射移相单元的辐射部和所述第四辐射移相单元的辐射部在所述第一基底上的正投影至少部分重叠。
- 根据权利要求2所述的天线结构，其中，所述第一辐射移相单元和所述第二辐射移相单元的辐射部均为贴片结构；所述第三辐射移相单元和所述第四辐射移相单元的辐射部均为贴片结构；其中，所述第一辐射移相单元的贴片结构包括第一辐射区域，所述第一辐射区域在所述第一基底上的正投影位于所述第三辐射移相单元的贴片结构在所述第一基底上的正投影内；所述第二辐射移相单元的贴片结构包括第二辐射区域，所述第二辐射区域在所述第二基底上的正投影位于所述第四辐射移相单元的贴片结构在所述第二基底上的正投影内。
- 根据权利要求2所述的天线结构，其中，所述第一辐射移相单元、所述第二辐射移相单元、所述第三辐射移相单元和所述第四辐射移相单元中的每个的辐射部为偶极子结构。
- 根据权利要求4所述的天线结构，其中，所述第一辐射移相单元、所述第二辐射移相单元、所述第三辐射移相单元和所述第四辐射移相单元中的每个的所述辐射部包括一个第一子辐射部和一个第二子辐射部，所述第一子辐射部和所述第二子辐射部形成偶极子结构；其中，所述第一子辐射和所述第二子辐射部之间具有第一间距，所述第一子辐射部的延伸方向和一个第二子辐射部的延伸方向相同，且所述第一子辐射部和所述第二子辐射部均与二者所属的辐射移相单元的所述反射移相部的一个端部连接。
- 根据权利要求2所述的天线结构，其中，所述第一辐射移相单元、所述第二辐射移相单元、所述第三辐射移相单元和所述第四辐射移相单元中的每个的所述辐射部与所述反射移相部耦合连接，所述辐射部与所述反射移相部分层设置；所述辐射部上具有狭缝，所述狭缝所在区域限定出所述辐射区域；其中，一个所述辐射部上的狭缝在所述第一基底上的正投影，与该辐射部所属的辐射移相单元的所述反射移相部在所述第一基底上的正投影部分 重叠。
- 根据权利要求2-6任一所述的天线结构，其中，对于所述第一辐射移相单元、所述第二辐射移相单元、所述第三辐射移相单元和所述第四辐射移相单元中的任一个，所述辐射部的辐射区域的延伸方向与所述反射移相部的延伸方向具有第三夹角。
- 根据权利要求7所述的天线结构，其中，所述第一夹角和所述第二夹角均为90°，和/或，所述第三夹角为90°。
- 根据权利要求2-6任一所述的天线结构，其中，所述第一辐射移相单元、所述第二辐射移相单元、所述第三辐射移相单元和所述第四辐射移相单元中的每个的所述反射移相部连接在所述辐射部在该辐射部的延伸方向上的中点。
- 根据权利要求1-6任一所述的天线结构，其中，还包括：反射层，设置在所述第二基底背离所述介电可调介质层的一侧。
- 一种阵列天线，其包括多个1-10任一所述的天线结构。
- 根据权利要求11所述的阵列天线，其中，多个所述天线结构阵列排布；多个所述天线结构的第一基底一体设置，且多个所述天线结构的第二基底一体设置。
- 根据权利要求11所述的阵列天线，其中，所述阵列天线还包括第一控制单元、第二控制单元、多条第一信号线、多条第二信号线、多条第三信号线和多条第四信号线；其中，多条所述第一信号线中的每条的第一端连接 所述第一控制单元的一个端口，第二端连接一个第一辐射移相单元；多条所述第二信号线中的每条的第一端连接所述第二控制单元的一个端口，第二端连接一个第二辐射移相单元；多条所述第三信号线中的每条的第一端连接所述第一控制单元的一个端口，第二端连接一个第三辐射移相单元；多条所述第四信号线中的每条的第一端连接所述第二控制单元的一个端口，第二端连接一个第四辐射移相单元；其中，所述第一控制单元的各个端口独立提供偏置电压，所述第二控制单元的各个端口独立提供偏置电压。
- 一种电子设备，其包括至少一个权利要求1-10任一所述的天线结构，和/或，权利要求11-13任一所述的阵列天线。
- 根据权利要求14所述的电子设备，其中，还包括：收发单元，用于发送信号或接收信号；射频收发机，与所述收发单元相连，用于调制所述收发单元发送的信号，或用于解调所述天线接收的信号后传输给所述收发单元；信号放大器，与所述射频收发机相连，用于提高所述射频收发机输出的信号或所述天线接收的信号的信噪比；功率放大器，与所述射频收发机相连，用于放大所述射频收发机输出的信号或所述天线接收的信号的功率；滤波单元，与所述信号放大器、所述功率放大器均相连，且与所述天线相连，用于将接收到的信号进行滤波后发送给所述天线，或对所述天线接收的信号滤波。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2022/077924 WO2023159471A1 (zh) | 2022-02-25 | 2022-02-25 | 天线结构、阵列天线和电子设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116964864A true CN116964864A (zh) | 2023-10-27 |
Family
ID=87764256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202280000304.0A Pending CN116964864A (zh) | 2022-02-25 | 2022-02-25 | 天线结构、阵列天线和电子设备 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116964864A (zh) |
| WO (1) | WO2023159471A1 (zh) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2117078B1 (en) * | 2008-05-05 | 2017-07-05 | Nokia Solutions and Networks Oy | Patch antenna element array |
| CN102956965B (zh) * | 2012-07-27 | 2014-10-01 | 电子科技大学 | 一种超宽带双极化平面天线 |
| CN108563050B (zh) * | 2018-05-31 | 2020-10-30 | 成都天马微电子有限公司 | 液晶移相器和天线 |
| JP7169914B2 (ja) * | 2019-03-15 | 2022-11-11 | 株式会社ジャパンディスプレイ | アンテナ装置及びフェーズドアレイアンテナ装置 |
| EP3823088A1 (en) * | 2019-11-14 | 2021-05-19 | ALCAN Systems GmbH | Liquid crystal antenna panel system with a temperature sensor |
| CN111682317A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-09-18 | 电子科技大学 | 一种基于液晶的二维波束扫描全息漏波天线 |
| CN113839189A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-12-24 | 上海天马微电子有限公司 | 液晶天线及驱动方法 |
-
2022
- 2022-02-25 WO PCT/CN2022/077924 patent/WO2023159471A1/zh active Application Filing
- 2022-02-25 CN CN202280000304.0A patent/CN116964864A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023159471A1 (zh) | 2023-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113169457B (zh) | 脊间隙波导以及包括其的多层天线阵列 | |
| CN110707397B (zh) | 液晶移相器及天线 | |
| CN112448106B (zh) | 馈电结构、微波射频器件及天线 | |
| CN112164875B (zh) | 微带天线、通信设备 | |
| CN112768851B (zh) | 馈电结构、微波射频器件及天线 | |
| CN112397893A (zh) | 馈电结构、微波射频器件及天线 | |
| US20230098813A1 (en) | Phase shifter and antenna | |
| CN210628497U (zh) | 馈电结构、微波射频器件及天线 | |
| CN108767485B (zh) | 一种平面微带透射阵天线 | |
| CN112103632A (zh) | 基于液晶材料的极化可重构天线及其制作和调控方法 | |
| CN113659333A (zh) | 一种天线 | |
| CN116964864A (zh) | 天线结构、阵列天线和电子设备 | |
| WO2019198714A1 (ja) | スロットアレイアンテナ | |
| US11984633B2 (en) | Phase shifter and antenna | |
| CN115296028A (zh) | 一种水平面360度波束连续扫描天线 | |
| CN116802934A (zh) | 天线及天线系统 | |
| CN109326892B (zh) | 毫米波天线阵元、天线阵列、通信装置 | |
| WO2023184138A1 (zh) | 天线及电子设备 | |
| CN115336100B (zh) | 巴伦组件、微波射频器件及天线 | |
| WO2023240481A1 (zh) | 双频天线及电子设备 | |
| US20240235020A1 (en) | Antenna, manufacturing method, driving method, and antenna system | |
| WO2023245590A1 (zh) | 全息天线及电子设备 | |
| CN115250641B (zh) | 移相器及天线 | |
| US11670852B2 (en) | Scanning antenna | |
| RU2719571C1 (ru) | Многофункциональный коммутатор для миллиметрового диапазона |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |