ES2623252T3 - Dispositivo de desplazamiento de fase - Google Patents
Dispositivo de desplazamiento de fase Download PDFInfo
- Publication number
- ES2623252T3 ES2623252T3 ES14707670.7T ES14707670T ES2623252T3 ES 2623252 T3 ES2623252 T3 ES 2623252T3 ES 14707670 T ES14707670 T ES 14707670T ES 2623252 T3 ES2623252 T3 ES 2623252T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- signal electrode
- transmission line
- adjustable
- electrode
- flat transmission
- 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.)
- Active
Links
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 title description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 52
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 42
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 32
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 23
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 7
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 30
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 10
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000005352 borofloat Substances 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N indium tin Chemical compound [In].[Sn] RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000010070 molecular adhesion Effects 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/18—Phase-shifters
- H01P1/184—Strip line phase-shifters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G7/00—Capacitors in which the capacitance is varied by non-mechanical means; Processes of their manufacture
- H01G7/06—Capacitors in which the capacitance is varied by non-mechanical means; Processes of their manufacture having a dielectric selected for the variation of its permittivity with applied voltage, i.e. ferroelectric capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/18—Phase-shifters
- H01P1/181—Phase-shifters using ferroelectric devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/10—Resonant slot antennas
- H01Q13/106—Microstrip slot antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/045—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means
- H01Q9/0457—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means electromagnetically coupled to the feed line
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Waveguides (AREA)
Abstract
Dispositivo de desplazamiento de fase que comprende una línea de transmisión plana que está formada por un electrodo (2) de señal y un electrodo (1) de masa que están separados por una sustancia dieléctrica, y que comprende además un material (7) dieléctrico ajustable, de manera que el electrodo (2) de señal de la línea de transmisión plana está dividido en diversas piezas (4, 5) y comprende zonas (6) de solapamiento de piezas (4, 5) adyacentes, formando de esta manera un componente dieléctrico ajustable (varactor) con un condensador de tipo metal-aislante-metal, caracterizado por que las zonas (6) de solapamiento de las piezas (4, 5) adyacentes de la línea de transmisión plana están rellenadas con el material (7) dieléctrico ajustable.
Description
5
10
15
20
25
30
35
40
45
DESCRIPCION
Dispositivo de desplazamiento de fase
La presente invencion se refiere a un dispositivo de desplazamiento de fase con al menos un componente ajustable. Este desplazamiento de fase es independiente de la frecuencia (desplazador de fase) o dependiente de la frecuencia (llnea de retardo variable).
Las limitaciones en el espectro de frecuencias disponible para las comunicaciones por radio y la necesidad de una mayor funcionalidad en un volumen mas pequeno aumentan la demanda de componentes reconfigurables. En adelante, en la presente memoria, radiofrecuencia (RF) significa una tasa de oscilacion comprendida en el intervalo de aproximadamente 3 kHz a 300 GHz, que corresponde a la frecuencia de ondas de radio y de corrientes alternas que transportan y transmiten senales de radio. Dependiendo de los requisitos del dispositivo, existen diferentes posibles soluciones para dispositivos de desplazamiento de fase, tales como, por ejemplo, semiconductores, MEMS o dielectricos ajustables para disenar componentes de RF agiles.
Los dispositivos de desplazamiento de fase son uno de los elementos clave para las antenas reconfigurables de orientacion de haz electronico.
Estado de la tecnica/tecnica anterior
A partir del estado de la tecnica, los siguientes documentos se citan como ejemplos de dispositivos de desplazamiento de fase indicados anteriormente:
1. Patente de EE.UU. US 8.305.259 B2
2. Patente de EE.UU. US 8.022.861 B2
3. Patente de EE.UU. US 8.013.688 B2
4. Solicitud de patente PCT WO 2012/123072 A1
5. Solicitud de patente de EE.UU. US 2009/0302976 A1
6. F. Goelden, A. Gaebler, M. Goebel, A. Manabe, S. Mueller y R. Jakoby, "Tunable liquid cristal phase shifter for microwave frequencies", Electronics Letters, vol. 45, N° 13, pp. 686-687, 2009.
7. O. H. Karabey, F. Goelden, A. Gaebler, S. Strunck y R. Jakoby, "Tunable 5 loaded line phase shifters for microwave applications", inProc. IEEE MTT-S Int. Microondas Symp. Digest (MTT), 2011, pp. 1-4.
8. Solicitud de patente de EE.UU. US 5.936.484 A
9. Solicitud de patente japonesa JP 2003/008310 A
10. Onur Hamza Karabey et al., "Continuously Polarization Agile Antenna by Using Liquid Crystal-Based Tunable Variable Delay Lines", IEEE vol. 61, N° 1,1 de Enero de 2013, paginas 70-76, ISSN: 0018-926X
11. Solicitud de patente de EE.UU. US 2009/073332 A1
12. Solicitud de patente de EE.UU. US 2002/051334 A1
Los componentes de microondas, tales como dispositivos de desplazamiento de fase, pueden ser formados a partir de llneas microstrip (“microbanda de transmision”). Una llnea microstrip es un tipo de llnea de transmision electrica plana que puede ser fabricada usando tecnologla de placas de circuito impreso. Consiste en un electrodo con forma de banda conductora que esta separado de un electrodo de masa plano por una capa dielectrica conocida como sustrato.
Al igual que en [1, 3], el sustrato puede estar formado por pollmeros de cristal llquido (PCL). Sin embargo, el material de PCL no es ajustable con respecto a la permitividad relativa de este material. Por lo tanto, debido a la ausencia de rasgos caracterlsticos ajustables que son relevantes para la configuration de un dispositivo de RF ajustable, el uso de PCL no es conveniente para el diseno de un dispositivo ajustable, tal como un varactor.
Los cristales llquidos (CLs) exhiben caracterlsticas y propiedades de llquidos convencionales, as! como de cristales solidos. Por ejemplo, un CL puede fluir como un llquido, pero sus moleculas pueden estar orientadas en una manera similar a las de un cristal. En contraste con los pollmeros de cristal llquido (PCL), la permitividad relativa de los cristales llquidos (CL) puede verse afectada, por ejemplo, por un voltaje aplicado al material de CL.
En la tecnica anterior [6], gulas de ondas coplanarias (GOC) han sido cargadas con varactores CL de derivation. La
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
velocidad de ajuste de dichos dispositivos CL se ve afectada por su topologla. Uno de los inconvenientes conocidos de dichos dispositivos es la alta perdida metalica del GOC. Ademas, debido a la GOC, los varactores se implementaban por medio de parches como electrodos flotantes que puenteaban el conductor central y el plano de masa. Esto resulta en una menor eficiencia de ajuste y una alta perdida de insertion de dicha llnea de transmision artificial.
De manera similar en [7], la eficiencia de ajuste de los varactores CL se mejora con el uso de una topologla de condensador de placas paralelas. Sin embargo, aqul una llnea ranurada se cargaba con estos varactores CL en derivation. De hecho, la carga de una llnea microstrip resulta en un mayor rendimiento ya que las llneas microstrip presentan perdidas inherentemente bajas en el sistema.
La tecnica anterior [9] describe un dispositivo de desplazamiento de fase que comprende una llnea de transmision plana que esta formada por un electrodo de senal y un electrodo de masa que estan separados por una sustancia dielectrica y que comprende ademas un material dielectrico ajustable, en el que el electrodo de senal de la llnea de transmision plana esta dividido en diversas piezas y comprende zonas de solapamiento de piezas adyacentes que estan rellenas con un material dielectrico, formando un varactor, concretamente un componente dielectrico ajustable con un condensador de tipo metal-aislante-metal. Sin embargo, debido a la disposition del material dielectrico ajustable dentro del componente dielectrico ajustable, el tiempo de respuesta y el rendimiento son limitados.
Tarea de la invencion
Por lo tanto, la tarea de la invencion es reducir las desventajas de los dispositivos de desplazamiento de fase segun la tecnica anterior y permitir un dispositivo de desplazamiento de fase favorable con bajo tiempo de respuesta, as! como con un alto rendimiento, que comprende ambas caracterlsticas simultaneamente en una configuration compacta y plana.
Sumario de la invencion
La invencion se refiere a un dispositivo de desplazamiento de fase que comprende una llnea de transmision plana que esta formada por un electrodo de senal y un electrodo de masa que estan separados por una sustancia dielectrica y que comprende ademas un material dielectrico ajustable, de manera que el electrodo de senal de la llnea de transmision plana esta dividido en diversas piezas y comprende zonas de solapamiento de piezas adyacentes, formando de esta manera un componente dielectrico ajustable (varactor) con un condensador de tipo metal-aislante- metal, caracterizado por que las zonas de solapamiento de piezas adyacentes de la llnea de transmision plana estan rellenadas con el material dielectrico ajustable.
Una llnea de transmision (llnea microstrip) esta formada por dos electrodos: un electrodo de senal y un electrodo de masa. El material de los electrodos es preferiblemente material de electrodo de RF de baja resistividad tal como Ag, Cu o Au. Son posibles otros materiales o aleaciones con propiedades conductoras similares. El electrodo de senal esta dividido en diversas piezas a lo largo de la longitud, es decir, a lo largo de la direction de propagation. Estas piezas son implementadas por ejemplo como piezas laterales superiores en el lado superior del vidrio inferior y como piezas laterales inferiores en el lado inferior del vidrio superior. El vidrio superior y el vidrio inferior estan apilados de manera que, en una vista en planta, es decir, cuando se observa perpendicularmente a la propagacion de la senal, se forma un electrodo de senal continuo. Los terminos vidrio superior y vidrio inferior no indican que se renuncie a otros materiales adecuados. Ademas, hay algunas secciones en las que las piezas laterales superiores y las piezas laterales inferiores del electrodo de senal estan solapadas. Al menos estas zonas de solapamiento entre los dos vidrios y la pieza lateral superior y la pieza lateral inferior respectiva del electrodo de senal estan rellenadas con un material de cristal llquido ajustable. Por lo tanto, cada zona de solapamiento forma un condensador de tipo metal-aislante-metal. En este caso, debido a que el aislante es el material de cristal llquido ajustable, esta zona forma un componente dielectrico ajustable (varactor). Este componente ajustable permite construir este dispositivo de desplazamiento de fase de una manera muy compacta.
Debido a la tecnologla de CL, los varactores presentan bajas perdidas en comparacion con otras tecnologlas, tales como semiconductores, para frecuencias superiores a 5 GHz, preferiblemente frecuencias superiores a 10 GHz. Ademas, debido a que se usa una llnea microstrip, las perdidas del desplazador de fase serlan mucho menores en comparacion con [6, 7].
Segun una realization de la invencion, las diversas piezas del electrodo de senal estan dispuestas en dos o mas niveles de distancia diferentes con respecto al electrodo de masa. La disposicion de las diversas piezas del electrodo de senal en dos niveles diferentes permite una fabrication facil y rentable de dicho dispositivo, ya que los dos niveles diferentes pueden estar sobre dos superficies de capas de sustrato. Tres o mas niveles de distancia diferentes permiten configuraciones complejas y por ejemplo diferentes capas de material de CL que estan situadas entre dos niveles de distancia adyacentes.
El material de cristal llquido ajustable puede estar dispuesto como una capa unica y continua entre diversas piezas del electrodo de senal que estan dispuestas en dos niveles de distancia diferentes. Los llmites de esta capa continua, es
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
decir, no interrumpida, pueden estar adaptados y limitados a la forma y la extension del electrodo de senal que esta definido como una cubierta compuesta de las varias piezas. Esta capa continua puede cubrir completamente el electrodo de masa normalmente mas grande. Para muchas aplicaciones, la capa continua puede estar dispuesta entre dos capas adyacentes de electrodos o de capas de sustrato y rellenan completamente una cavidad entre esas capas de sustrato dielectrico. Esto permite una fabricacion rapida y barata de dicha disposicion, por ejemplo, mediante el uso de tecnologla de pantalla de cristal llquido bien establecida.
Sin embargo, con el fin de ahorrar material de cristal llquido ajustable o para permitir un control separado de las regiones espaciales confinadas del material de cristal llquido ajustable, es posible disponer el material de cristal llquido ajustable como diversas zonas de capa confinadas entre las zonas de solapamiento de piezas adyacentes del electrodo de senal en dos niveles de distancia diferentes.
Para la mayorla de las aplicaciones, la disposicion de las piezas del electrodo de senal paralelas a la direction de propagation, por ejemplo, linealmente a lo largo de la direccion de propagation de una senal de radiofrecuencia, es ventajosa, ya que esto previene cualquier discontinuidad, resultando en menos perdidas. Si es necesario o factible, las piezas del electrodo de senal se disponen en una llnea recta.
Sin embargo, para algunas aplicaciones que requieren muchos varactores a lo largo de la llnea de transmision, la llnea de transmision puede ser serpenteante, por ejemplo, en forma de N o en forma de espiral. Esto permite una longitud de llnea de transmision que es mucho mas larga que la dimension flsica del dispositivo de desplazamiento de fase.
El desplazamiento de fase a lo largo de la llnea de transmision es debido, de manera exclusiva o al menos predominante, a los varactores ajustables que son del tipo condensador metal-aislante-metal y que estan dispuestos a lo largo del electrodo de senal. La configuration, la forma y la disposicion de las piezas del electrodo de senal no deberlan resultar en estructuras resonantes que afecten significativamente al retardo de tiempo para la propagacion de la senal a lo largo de la llnea de transmision.
Un dispositivo de desplazamiento de fase segun una realization de la invention puede estar caracterizado por que el electrodo de senal esta dividido en diversas piezas a lo largo de la longitud de la llnea de transmision, de manera que dichas diversas piezas se implementan alternativamente como piezas laterales superiores en el lado superior y como piezas laterales inferiores en el lado inferior de un sustrato dielectrico no ajustable y de manera que en algunas secciones hay zonas de solapamiento entre una pieza lateral superior y una pieza lateral inferior adyacente del electrodo de senal y de manera que estas zonas de solapamiento estan rellenadas con un material de cristal llquido ajustable y estas zonas de solapamiento forman un componente dielectrico ajustable (varactor) con un condensador de tipo metal-aislante-metal.
En una realizacion ejemplar, el sustrato dielectrico no ajustable que soporta las diversas piezas del electrodo de senal se selecciona de manera que sea un vidrio Borofloat (vidrio borosilicato de alta resistencia) de 700 pm de espesor de Schott AG con £r,vidrio = 4,6 y su tangente de perdida tan 5 = 0,0037 a 25°C y a 1 MHz. Se usa una mezcla de CL, cuya constante dielectrica relativa es ajustable de manera continua entre 2,4 y 3,2 mediante la aplicacion de un voltaje de ajuste y un procedimiento de alineamiento de superficie. La tangente de perdida dielectrica maxima tan 5 de este material es menor de 0,006 para todos los estados de ajuste. La capa CL (de metal a metal) se especifica a 3 pm para obtener un tiempo de respuesta rapido menor de 25 ms. El dispositivo permite un desplazamiento de desfase diferencial de 367° a 20 GHz con una perdida de insertion de 6,1 dB como maximo.
Un parametro importante para cuantificar el rendimiento de RF de estos dispositivos es un factor de merito dependiente de la frecuencia (Figure of Merit, FoM). Este se define por la relation entre el desplazamiento de fase diferencial maximo y la perdida de insercion mas alta en todos los estados de ajuste.
Por lo tanto, el valor FoM de la realizacion ejemplar es 60°/dB a 20 GHz.
En una realizacion adicional, la llnea de transmision plana comprende al menos dos componentes dielectricos ajustables conectados en serie que estan conectados por una section de no solapamiento del electrodo de senal. La transmision de la senal a lo largo de la llnea de transmision plana se ve afectada, de manera dominante y basicamente unica, por el numero y la configuracion de los varactores, es decir, los componentes dielectricos ajustables que estan dispuestos a lo largo del electrodo de senal. El desplazamiento de fase es controlado y modificado facilmente mediante la aplicacion de un voltaje de polarization de ajuste al material de cristal llquido ajustable que forma el material dielectrico ajustable entre las zonas de solapamiento de piezas adyacentes del electrodo de senal, es decir, el condensador ajustable de tipo placas paralelas que actua como el varactor
El ajuste es realizado mediante electrodos de control. Estos electrodos funcionan como un elemento de control. Estos electrodos transmiten los diferentes voltajes de polarizacion para accionar los varactores a traves de las llneas de polarizacion. Preferiblemente, las llneas de polarizacion estan realizadas en un material de baja conductividad para no afectar al circuito de RF. Para este proposito, pueden usarse electrodos de baja conductividad, ya que se vuelven transparentes para la senal de RF. Los materiales tlpicos para las llneas de polarizacion son preferiblemente ITO (oxido
5
10
15
20
25
30
35
40
45
de indio estano), NiCr (nlquel cromo) o algunas otras aleaciones que tienen una conductividad de menos de 10e5 S/m.
En realizaciones adicionales, el dispositivo de desplazamiento de fase es combinado con un elemento radiante para transmitir la senal de RF. Frecuentemente, el elemento radiante se denomina tambien antena de tipo parche (“patch”). Los elementos radiantes y las llneas de alimentacion estan normalmente foto-grabados sobre el sustrato dielectrico. Los elementos radiantes, es decir, las antenas de tipo parche, estan configurados como una formation cuadrada, rectangular, de banda delgada (dipolo), circular, ellptica, triangular o cualquier otra formacion.
En realizaciones adicionales, el elemento radiante es una antena de tipo parche, de microstrip, de forma arbitraria, o una antena de ranura de microstrip.
Los cristales llquidos (CL) son adecuados para realizar dispositivos de RF ajustables. El CL puede ser empleado como dielectrico ajustable, las mezclas de CL optimizadas especlficamente ofrecen un alto rendimiento a frecuencias de microondas con una tangente de perdidas por debajo de 0,006. La ajustabilidad relativa, definida como la relation entre el rango de ajuste de la permitividad minima a la permitividad maxima, esta comprendida preferiblemente entre el 5% y el 30% o entre el 10% y el 25% o entre el 15% y el 30% o entre el 5% y el 14%.
Los dispositivos de desplazamiento de fase planos, basados en CL, son adaptados normalmente en funcion del rendimiento de antena deseado. Con este proposito, el dispositivo de desplazamiento de fase esta configurado y adaptado para reducir la perdida de insertion, para aumentar la velocidad de orientation del haz y para permitir escaneos de amplio rango. Segun la presente invention, se usa una mezcla optimizada de CLs para aplicaciones de RF. Una posibilidad para realizar componentes de RF ajustables con CL se presenta en la Fig. 3. Esta figura muestra la section transversal de una llnea microstrip invertida que usa CL como un sustrato ajustable para diferentes voltajes de polarization. La configuration consiste en dos sustratos apilados, en la que el sustrato superior tiene la llnea de microstrip y el sustrato inferior tiene el plano de masa. Entre los dos sustratos, se encapsula una capa de CL delgada.
El dispositivo de desplazamiento de fase segun la invencion puede ser combinado con un elemento radiante, por ejemplo, con el fin de proporcionar un sistema de antenas en fase.
En una primera realization de dicha combination, la llnea de transmision plana y la antena se acoplan usando un procedimiento de acoplamiento de apertura. En una segunda realizacion, la linea de transmision plana y la antena se acoplan usando un procedimiento de acoplamiento de proximidad. En una tercera realizacion, la linea de transmision plana y la antena se acoplan directamente, por ejemplo, usando una tecnica de inserto-alimentacion (“inset-fed”) o mediante una interconexion vertical.
Breve descripcion de los dibujos
Los diversos objetos y caracteristicas de la invencion emergeran mas claramente en la descripcion siguiente, que describe realizaciones no limitativas de la invencion, asi como en las figuras adjuntas que representan:
La Fig. 1, una vista esquematica de una molecula de CL tipica y su dependencia de la temperatura
La Fig. 2, una vista esquematica de una linea de transmision plana segun la tecnica anterior
Las Figs. 3a a 3d, una vista en perspectiva esquematica, una vista en seccion transversal y una vista en alzado de un dispositivo de desplazamiento de fase con diversos varactores de CL segun la invencion y una representation esquematica de los varactores CL ajustables que estan dispuestos dentro del electrodo de senal del dispositivo de desplazamiento de fase,
Las Figs. 4a y 4b, una vista ampliada en seccion transversal de una unica zona de solapamiento de piezas adyacentes
del electrodo de senal dentro del dispositivo de desplazamiento de fase segun las Figuras 3a a 3d, y una
representacion esquematica del varactor de CL mostrado en la Fig. 4a,
La Fig. 5, una vista esquematica en seccion transversal de una primera realizacion del dispositivo de desplazamiento de fase con una antena acoplada,
La Fig. 6, una vista esquematica en seccion transversal de una segunda realizacion del dispositivo de desplazamiento de fase con una antena acoplada,
La Fig. 7, una vista esquematica en seccion transversal de una tercera realizacion del dispositivo de desplazamiento de fase con una antena acoplada, y
La Fig. 8, una vista esquematica en seccion transversal de una configuracion diferente del dispositivo de desplazamiento de fase segun las Figuras 3a a 3d, de manera que las diversas piezas del electrodo de senal estan dispuestas en tres niveles de distancia diferentes con respecto al electrodo de masa.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
En general, los materiales de cristal llquido (CL) son anisotropicos. Esta propiedad se deriva de la forma similar a una varilla de las moleculas, tal como se muestra en una estructura ejemplar de una molecula de CL tlpica en la Fig. 1. Aqul, se muestra como la configuration de fase de un material de CL cambia con la temperatura creciente. Junto con la molecula de la Fig. 1, se indican las propiedades dielectricas anisotropicas correspondientes. Debido a que el material es llquido, las moleculas presentan solamente una adhesion molecular debil y, de esta manera, su orientation en el volumen puede ser cambiada. Debido a la forma de varilla, las moleculas en un volumen tienden a orientarse a si mismas en un orden paralelo. La permitividad relativa paralela al eje largo de la molecula se denomina £r,|| y la perpendicular al eje largo se denomina £r,L.
Si dicho material de cristal llquido esta dispuesto entre un electrodo de senal y un electrodo de masa de una llnea de transmision con forma de banda, la velocidad de transmision de una senal de radiofrecuencia a lo largo de la llnea de transmision se vera afectada por la permitividad del material de cristal llquido.
Con estas dos permitividades. £r || y \ £r, L, estan asociadas las tangentes de perdida tan 5, || y tan 5, L para la transmision de la senal.
Puede generarse un campo electrico, por ejemplo, mediante la aplicacion de un voltaje de control al material de cristal llquido, y afectara a la orientacion de las moleculas de cristal llquido con forma de varilla. De esta manera, mediante la aplicacion de un voltaje de control predeterminado, puede controlarse la permitividad relativa del material de cristal llquido.
Hay otros materiales dielectricos ajustables con propiedades similares, es decir, con una permitividad relativa ajustable que puede ser controlada y ajustada mediante la aplicacion de un campo electrico. Una persona con conocimientos en la materia comprendera perfectamente que, aunque la description siguiente se centra en un material de cristal llquido ajustable, pueden usarse muchos materiales diferentes con permitividad relativa ajustable para el proposito de la presente invention y estan incluidos en la misma.
La Fig. 2 muestra una llnea de transmision plana de la tecnica anterior formada como una llnea microstrip. Consiste en un electrodo 1 de masa y un electrodo 2 de senal continuo, es decir, no interrumpido, que estan separados por una capa de un sustrato 3 dielectrico. La direction de propagation es a lo largo de la direction del electrodo 2 de senal y esta indicada por una flecha.
Las Figuras 3a, 3b y 3c muestran una vista en perspectiva, una vista en section transversal y una representation esquematica de los componentes principales de una llnea de dispositivo de desplazamiento de fase segun la invencion. Comprende un electrodo 1 de masa y un electrodo 2 de senal que forman una llnea de transmision plana. El electrodo 2 de senal esta compuesto de diversas piezas 4 y 5 de material de electrodo de RF de baja resistencia que estan dispuestas en dos niveles de distancia diferentes perpendiculares a y con respecto al electrodo 1 de masa. Las diversas piezas 4, 5 estan alineadas a lo largo de la llnea de transmision, es decir, la trayectoria de propagacion de la senal definida por la direccion del electrodo 2 de senal e indicada por una flecha. Las diversas piezas 4, 5 del electrodo 2 de senal estan dispuestas, una con respecto a la otra, con el fin de crear zonas 6 de solapamiento de las piezas 4, 5 adyacentes.
Entre el electrodo de masa y el electrodo de senal hay una capa del sustrato 3 dielectrico no ajustable, preferiblemente vidrio. El espacio entre las diversas piezas 4, 5 del electrodo 2 de senal esta rellenado con un material 7 de cristal llquido ajustable. Entre cada una de las piezas 4, 5 adyacentes hay zonas 6 de solapamiento. Las piezas 4, 5 estan apiladas y dispuestas de tal manera que aparentemente se forma un electrodo 2 de senal continuo cuando se observa desde la vista superior, es decir, perpendicular al electrodo 1 de masa. En la parte superior del cristal 7 llquido ajustable hay una segunda capa 3' de un sustrato dielectrico no ajustable. Las diversas piezas 4, 5 del electrodo 2 de senal pueden ser por ejemplo impresas o revestidas o laminadas sobre las superficies correspondientes de las capas 3 y 3' del sustrato dielectrico no ajustable.
Las piezas 4, 5 del electrodo 2 de senal estan conectadas con elementos 8 de control (representados solamente en las Figuras 3b y 3c) que consisten en un material de baja conductividad, preferiblemente ITO (oxido de indio y estano), que es transparente para la RF. Estos elementos 8 de control transmiten el voltaje de polarization que puede ser aplicado para ajustar el material 7 de cristal llquido en las zonas 6 de solapamiento, es decir, con el fin de modificar la permitividad relativa del material 7 de cristal llquido que esta entre las zonas 6 de solapamiento de las piezas 4, 5 adyacentes del electrodo 2 de senal que afecta a las propiedades de transmision de una senal de RF que es transmitida a lo largo de la llnea de transmision plana.
El retardo de tiempo de la transmision de la senal a lo largo de la llnea de transmision plana, es decir, el desplazamiento de fase de una senal que es transmitida a lo largo de la llnea de transmision del dispositivo de desplazamiento de fase segun la invencion es generado por los sucesivos retardos de tiempo para cada salto de senal entre las piezas 4, 5 adyacentes del electrodo 2 de senal que estan dispuestas en diferentes niveles de distancia con respecto al electrodo 1 de masa.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Contrariamente a los dispositivos de desplazamiento de fase de la tecnica anterior, que comprenden una capa de material de CL ajustable entre el electrodo 1 de masa y el electrodo 2 de senal de tipo microstrip (por ejemplo, similar a la Fig. 2), el retardo de tiempo total depende principalmente del numero de saltos de senal durante la propagation de la senal a lo largo de la llnea de transmision plana. Cada salto individual causa un cierto retardo de tiempo que puede ser modificado ajustando el material 7 de cristal llquido ajustable en la zona 6 de solapamiento correspondiente. El retardo de tiempo total es el pequeno retardo de tiempo de un salto individual multiplicado por el numero de saltos a lo largo de la llnea de transmision plana.
Por consiguiente, la llnea de transmision plana del dispositivo de desplazamiento de fase segun la invention comprende al menos dos, pero preferiblemente muchos, componentes dielectricos ajustables (varactores) conectados en serie que estan conectados por una section de no solapamiento del electrodo 2 de senal. Una representation esquematica de la llnea de transmision plana se muestra en la Fig. 3d.
Las Figuras 4a y 4b muestran una vista en seccion transversal mas detallada y una representacion esquematica correspondiente de una unica configuration de varactor, es decir, la zona 6 de solapamiento entre dos piezas 4, 5 adyacentes del electrodo 2 de senal y el electrodo 1 de masa en el dispositivo de desplazamiento de fase tal como se muestra en las Figuras 3a a 3d.
Las Figuras 5, 6 y 7 muestran diferentes realizaciones para un elemento radiante que comprende un dispositivo de desplazamiento de fase segun las Figuras 3a a 3d, que esta acoplado con una antena 9 de tipo parche.
En la Fig. 5, las diversas piezas 4, 5 del electrodo 2 de senal de la llnea de transmision plana y la antena 9 de tipo parche se acoplan usando un procedimiento de acoplamiento de apertura. Para dicho acoplamiento, la antena 9 de tipo parche es separada del electrodo 1 de masa por una capa 10 de un sustrato dielectrico no ajustable. La energla que es transmitida a lo largo de la llnea de transmision, es decir, a lo largo del electrodo 2 de senal y del electrodo 1 de masa, es acoplada a la antena 9 de tipo parche a traves de una ranura 11 proxima dentro del electrodo 1 de masa.
En la Fig. 6, la llnea de transmision plana y la antena 9 de tipo parche se acoplan usando un procedimiento de acoplamiento de proximidad.
En la Fig. 7, la llnea de transmision plana y la antena 9 de tipo parche se acoplan usando un procedimiento de acoplamiento de inserto-alimentacion.
La Fig. 8 muestra una realization diferente del dispositivo de desplazamiento de fase segun la invencion. A diferencia de la description anterior, ademas de las diversas piezas 4, 5 del electrodo 2 de senal que estan dispuestas en dos niveles de distancia diferentes, hay dispuestas algunas piezas 12 adicionales de las diversas piezas 4, 5 y 12 en un tercer nivel de distancia con respecto al electrodo 1 de masa. Las piezas 12 adicionales estan montadas sobre otra superficie de la capa 3' del substrato dielectrico no ajustable que esta opuesta a la superficie sobre la que estan montadas las piezas 5 del segundo nivel de distancia.
Con la realizacion ejemplar de la Figura 8, el retardo de tiempo para un salto de senal entre las piezas 12 adicionales y las piezas 5 adyacentes no puede ser modificado, ya que la capa 3' que separa el segundo nivel de distancia con las piezas 5 desde el tercer nivel de distancia con las piezas 5 esta realizada en un substrato dielectrico no ajustable. Por lo tanto, no hay varactor dielectrico ajustable en todo punto en el que existe una zona 6 de solapamiento entre las piezas 5 y las piezas 12 adicionales. Por lo tanto, con el fin de poder ajustar el desplazamiento de fase, podrla ser ventajoso conseguir una zona de solapamiento entre 12 y 4. Sin embargo, los saltos de senal adicionales anadiran un retardo de tiempo fijo que solo depende del numero de estos saltos de senal, resultando por ejemplo en un desplazamiento que puede ser fabricado de una manera muy economica.
En todavla otra realizacion del dispositivo de desplazamiento de fase que difiere de la mostrada en la Fig. 8, la secuencia de piezas superpuestas en tres niveles de distancia diferentes puede diferir y, por ejemplo, una primera pieza 4 en el nivel de distancia mas bajo puede solaparse con una pieza 12 posterior en el nivel de distancia mas alto, seguido por otra pieza en el nivel de distancia intermedio. Entonces, la senal de RF salta desde el nivel de distancia mas bajo hasta el nivel de distancia mas alto y posteriormente a un nivel intermedio y de vuelta al nivel mas bajo. Se entendera que los saltos de senal respectivos, cada uno de los cuales causa un cierto retardo de tiempo, pueden ser predeterminados y pueden ser dispuestos de muchas maneras diferentes, resultando en el desplazamiento de fase total de la senal. Una persona con conocimientos en la materia puede conectar tambien electricamente algunas piezas en diferentes niveles de distancia tambien a traves de interconexiones verticales.
Tambien es posible anadir una segunda capa de un material dielectrico ajustable entre las diversas piezas 4, 5 y las piezas 12 adicionales del electrodo 2 de senal. Dicha segunda capa puede consistir en un material dielectrico ajustable completamente diferente o en el mismo material de cristal llquido usado para la primera capa del material 7 de cristal llquido ajustable. Incluso cuando la segunda capa es igual a la primera capa de material 7 de cristal llquido, mediante el uso de diferentes elementos de control o mediante la aplicacion de un voltaje de polarization diferente, el retardo de tiempo para los saltos de senal entre el segundo y el tercer nivel de distancia puede ser controlado de manera diferente
y puede resultar en muchas mas posibilidades para controlar el dispositivo de desplazamiento de fase y el desplazamiento de fase resultante.
Tambien es posible disponer las diversas piezas 4, 5 y 12 del electrodo 2 de senal en mas de dos o tres niveles de distancia con respecto al electrodo 1 de masa.
5 [Referencias en las figuras]
1 electrodo de masa
2 electrodo de senal
3 capa de sustrato dielectrico no ajustable
4 piezas del electrodo 2 de senal en el nivel de distancia mas bajo
5 piezas del electrodo 2 de senal en el nivel de distancia mas alto
6 zona de solapamiento
7 material de cristal llquido ajustable
8 elemento de control
9 antena de tipo parche (“patch”)
10 capa de sustrato dielectrico no ajustable
11 ranura
12 piezas adicionales del electrodo 2 de senal
Claims (17)
- 5101520253035404550REIVINDICACIONES1. Dispositivo de desplazamiento de fase que comprende una ilnea de transmision plana que esta formada por un electrodo (2) de senal y un electrodo (1) de masa que estan separados por una sustancia dielectrica, y que comprende ademas un material (7) dielectrico ajustable, de manera que el electrodo (2) de senal de la llnea de transmision plana esta dividido en diversas piezas (4, 5) y comprende zonas (6) de solapamiento de piezas (4, 5) adyacentes, formando de esta manera un componente dielectrico ajustable (varactor) con un condensador de tipo metal-aislante-metal, caracterizado por que las zonas (6) de solapamiento de las piezas (4, 5) adyacentes de la llnea de transmision plana estan rellenadas con el material (7) dielectrico ajustable.
- 2. Dispositivo de desplazamiento de fase segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el material (7) dielectrico ajustable es un material de cristal llquido.
- 3. Dispositivo de desplazamiento de fase segun la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, caracterizado por que las diversas piezas (4, 5) del electrodo (2) de senal estan dispuestas en dos o mas niveles de distancia diferentes con respecto al electrodo (1) de masa.
- 4. Dispositivo de desplazamiento de fase segun la reivindicacion 3, caracterizado por que el material (7) dielectrico ajustable esta dispuesto como una capa unica y continua entre las diversas piezas (4, 5) del electrodo (2) de senal que estan dispuestas en dos niveles de distancia diferentes.
- 5. Dispositivo de desplazamiento de fase segun la reivindicacion 3, caracterizado por que el material (7) dielectrico ajustable esta dispuesto como al menos diversas zonas de capa confinadas entre las zonas (6) de solapamiento de las piezas (4, 5) adyacentes del electrodo (2) de senal en dos niveles de distancia diferentes.
- 6. Dispositivo de desplazamiento de fase segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las piezas (4, 5) del electrodo (2) de senal estan dispuestas linealmente a lo largo de la direccion de propagacion de una senal de radiofrecuencia.
- 7. Dispositivo de desplazamiento de fase segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las piezas (4, 5) del electrodo (2) de senal estan dispuestas en una llnea recta.
- 8. Dispositivo de desplazamiento de fase segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el electrodo (2) de senal esta dividido en diversas piezas (4, 5) a lo largo de la longitud de la llnea de transmision, de manera que dichas diversas piezas (4, 5) se implementan alternativamente como piezas (5) laterales superiores en el lado superior y como piezas (4) laterales inferiores en el lado inferior de un sustrato dielectrico no ajustable y de manera que en algunas secciones hay zonas (6) de solapamiento entre una pieza (5) lateral superior y una pieza (4) lateral inferior adyacente del electrodo (2) de senal, y de manera que estas zonas (6) de solapamiento estan rellenadas con un material (7) de cristal llquido ajustable y estas zonas (6) de solapamiento forman un componente dielectrico ajustable (varactor) con un condensador de tipo metal-aislante-metal.
- 9. Dispositivo de desplazamiento de fase segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la llnea de transmision plana comprende al menos dos componentes dielectricos ajustables conectados en serie que estan conectados por una seccion de no solapamiento del electrodo (2) de senal.
- 10. Dispositivo de desplazamiento de fase segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende material (7) de cristal llquido con capacidad de ajuste de su permitividad relativa, definida como la relacion del rango de ajuste de la permitividad a la permitividad maxima entre el 5% y el 30%.
- 11. Dispositivo de desplazamiento de fase segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende al menos un elemento (8) de control que esta conectado con algunas de las piezas (4, 5) del electrodo (2) de senal y por que transmite un voltaje de polarizacion para ajustar el material (7) de cristal llquido en las zonas (6) de solapamiento.
- 12. Dispositivo de desplazamiento de fase segun la reivindicacion 11, caracterizado por que el al menos un elemento (8) de control consiste en ITO (oxido de indio-estano).
- 13. Dispositivo de desplazamiento de fase segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la llnea de transmision plana esta acoplada con un elemento radiante.
- 14. Dispositivo de desplazamiento de fase segun la reivindicacion 13, caracterizado por que el elemento radiante es una antena (9) de tipo parche de microstrip, de forma arbitraria, o una antena de ranura de microstrip.
- 15. Dispositivo de desplazamiento de fase segun una de las reivindicaciones 13 o 14, caracterizado por que la llnea de transmision plana y el elemento radiante se acoplan usando un procedimiento de acoplamiento de apertura.
- 16. Dispositivo de desplazamiento de fase segun una de las reivindicaciones 13 o 14, caracterizado por que la llnea de transmision plana y el elemento radiante se acoplan usando un procedimiento de acoplamiento de proximidad.
- 17. Dispositivo de desplazamiento de fase segun una de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizado porque la llnea de transmision plana y el elemento radiante pueden ser conectados directamente, por ejemplo, usando una tecnica5 inserto-alimentacion (“inset-fed”) o mediante una interconexion vertical.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP13155432 | 2013-02-15 | ||
EP13155432.1A EP2768072A1 (en) | 2013-02-15 | 2013-02-15 | Phase shifting device |
PCT/EP2014/052964 WO2014125095A1 (en) | 2013-02-15 | 2014-02-14 | Phase shift device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2623252T3 true ES2623252T3 (es) | 2017-07-10 |
Family
ID=47715909
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES14707670.7T Active ES2623252T3 (es) | 2013-02-15 | 2014-02-14 | Dispositivo de desplazamiento de fase |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US10141620B2 (es) |
EP (2) | EP2768072A1 (es) |
JP (1) | JP6362624B2 (es) |
KR (1) | KR102326919B1 (es) |
CN (1) | CN105308789B (es) |
ES (1) | ES2623252T3 (es) |
WO (1) | WO2014125095A1 (es) |
Families Citing this family (79)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2768072A1 (en) * | 2013-02-15 | 2014-08-20 | Technische Universität Darmstadt | Phase shifting device |
US9755286B2 (en) * | 2014-12-05 | 2017-09-05 | Huawei Technologies Co., Ltd. | System and method for variable microwave phase shifter |
JP6554224B2 (ja) * | 2016-02-16 | 2019-07-31 | シャープ株式会社 | 走査アンテナ |
US10811784B2 (en) * | 2016-03-01 | 2020-10-20 | Kymeta Corporation | Broadband RF radial waveguide feed with integrated glass transition |
US10535923B2 (en) * | 2016-03-22 | 2020-01-14 | Elwha Llc | Systems and methods for reducing intermodulation for electronically controlled adaptive antenna arrays |
US10411349B2 (en) | 2016-03-22 | 2019-09-10 | Elwha Llc | Systems and methods for reducing intermodulation for electronically controlled adaptive antenna arrays |
CN105914470B (zh) * | 2016-05-03 | 2019-01-25 | 上海交通大学 | 电调谐范围可变的液晶贴片天线及其制备、使用方法 |
US11109451B2 (en) * | 2016-07-20 | 2021-08-31 | Kymeta Corporation | Internal heater for RF apertures |
CN106154603B (zh) * | 2016-07-29 | 2019-12-06 | 合肥工业大学 | 一种液晶移相单元及其构成的相控天线 |
US10326205B2 (en) * | 2016-09-01 | 2019-06-18 | Wafer Llc | Multi-layered software defined antenna and method of manufacture |
US10199710B2 (en) * | 2016-09-01 | 2019-02-05 | Wafer Llc | Variable dielectric constant-based devices |
CN106773338B (zh) * | 2017-01-16 | 2020-02-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种液晶微波移相器 |
CN106684551B (zh) | 2017-01-24 | 2019-07-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种移相单元、天线阵、显示面板和显示装置 |
RU2653084C1 (ru) * | 2017-01-31 | 2018-05-07 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Высокочастотное устройство на основе жидких кристаллов |
WO2018143536A1 (en) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Liquid crystal-based high-frequency device and high-frequency switch |
CN106961008B (zh) * | 2017-04-06 | 2019-03-29 | 京东方科技集团股份有限公司 | 天线结构及其驱动方法和天线系统 |
CN206602182U (zh) * | 2017-04-06 | 2017-10-31 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种天线结构及通讯设备 |
CN106932933B (zh) * | 2017-05-09 | 2019-08-27 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种液晶天线及其制作方法 |
CN113013609B (zh) * | 2017-07-06 | 2023-08-15 | 群创光电股份有限公司 | 微波装置 |
US10651549B2 (en) | 2017-07-06 | 2020-05-12 | Innolux Corporation | Microwave device |
US10705391B2 (en) * | 2017-08-30 | 2020-07-07 | Wafer Llc | Multi-state control of liquid crystals |
US10332687B2 (en) * | 2017-10-23 | 2019-06-25 | Blackberry Limited | Tunable coplanar capacitor with vertical tuning and lateral RF path and methods for manufacturing thereof |
US10497774B2 (en) | 2017-10-23 | 2019-12-03 | Blackberry Limited | Small-gap coplanar tunable capacitors and methods for manufacturing thereof |
US11233310B2 (en) * | 2018-01-29 | 2022-01-25 | The Boeing Company | Low-profile conformal antenna |
CN108321541B (zh) * | 2018-02-22 | 2021-10-15 | 京东方科技集团股份有限公司 | 天线结构及其驱动方法和通信装置 |
CN108398816B (zh) * | 2018-03-26 | 2020-12-29 | 北京京东方专用显示科技有限公司 | 一种液晶移相器及其制作方法、移相方法 |
CN108539331B (zh) * | 2018-04-13 | 2021-01-15 | 合肥工业大学 | 基于液晶的太赫兹开槽移相单元及其构成的相控阵天线 |
CN108598631B (zh) * | 2018-04-19 | 2020-10-23 | 合肥工业大学 | 一种基于图案化石墨烯电极的反射式双层液晶移相单元 |
CN110416668A (zh) * | 2018-04-26 | 2019-11-05 | 北京超材信息科技有限公司 | 一种液晶移相器 |
CA3101948A1 (en) * | 2018-05-01 | 2019-11-07 | Wafer Llc | Low cost dielectric for electrical transmission and antenna using same |
CN108493592B (zh) * | 2018-05-03 | 2019-12-20 | 京东方科技集团股份有限公司 | 微带天线及其制备方法和电子设备 |
DE102018112069A1 (de) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | Schott Ag | Verwendung eines Flachglases in elektronischen Bauteilen |
WO2019223647A1 (zh) | 2018-05-21 | 2019-11-28 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种移相器及其操作方法、天线和通信设备 |
CN110518311A (zh) * | 2018-05-21 | 2019-11-29 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种移相器及其工作方法、天线、通信设备 |
CN108711669B (zh) * | 2018-05-28 | 2021-04-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种频率可调天线及其制作方法 |
CN108615966B (zh) * | 2018-05-28 | 2020-06-30 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种天线及其制作方法 |
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 |
CN108490270B (zh) * | 2018-07-02 | 2020-01-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 液晶介电常数的测量装置、测量系统、测量方法 |
CN108615962B (zh) | 2018-07-18 | 2020-06-30 | 成都天马微电子有限公司 | 液晶移相器和天线 |
CN108710232B (zh) | 2018-07-20 | 2020-10-13 | 成都天马微电子有限公司 | 一种液晶移相单元及其制作方法、液晶移相器、天线 |
CN108808181B (zh) * | 2018-07-20 | 2020-05-29 | 成都天马微电子有限公司 | 液晶移相器和天线 |
CN109193081B (zh) * | 2018-08-06 | 2022-11-08 | 艾尔康系统有限责任公司 | 射频移相装置 |
US10862182B2 (en) | 2018-08-06 | 2020-12-08 | Alcan Systems Gmbh | RF phase shifter comprising a differential transmission line having overlapping sections with tunable dielectric material for phase shifting signals |
EP3609017A1 (en) | 2018-08-06 | 2020-02-12 | ALCAN Systems GmbH | Radio frequency phase shifting device |
DE102018119508A1 (de) * | 2018-08-10 | 2020-02-13 | Alcan Systems Gmbh | Gruppenantenne aus einem dielektrischen Material |
CN110824734A (zh) | 2018-08-10 | 2020-02-21 | 北京京东方传感技术有限公司 | 液晶移相器及液晶天线 |
CN109193162B (zh) * | 2018-09-20 | 2020-11-20 | 合肥工业大学 | 一种太赫兹反射式移相单元及其内部液晶的快速调控方法 |
CN109164608B (zh) * | 2018-09-25 | 2022-02-25 | 京东方科技集团股份有限公司 | 移相器、天线及移相器的控制方法 |
US10854970B2 (en) | 2018-11-06 | 2020-12-01 | Alcan Systems Gmbh | Phased array antenna |
CN111146588B (zh) * | 2018-11-06 | 2022-04-29 | 艾尔康系统有限责任公司 | 相控阵天线 |
EP3664215B1 (en) | 2018-12-07 | 2022-09-21 | ALCAN Systems GmbH | Radio frequency phase shifting device |
TWI696315B (zh) * | 2019-01-30 | 2020-06-11 | 友達光電股份有限公司 | 天線裝置與天線系統 |
CN110034358B (zh) * | 2019-04-04 | 2024-02-23 | 信利半导体有限公司 | 一种液晶移相器、液晶天线及液晶移相器的制作方法 |
CN110137636B (zh) | 2019-05-23 | 2021-08-06 | 京东方科技集团股份有限公司 | 移相器和液晶天线 |
EP3745144A1 (en) | 2019-05-29 | 2020-12-02 | ALCAN Systems GmbH | A method of inspecting a radio frequency device and a radio frequency device |
CN110197939B (zh) * | 2019-06-03 | 2024-04-19 | 北京华镁钛科技有限公司 | 一种超材料可调电容器结构 |
KR102670834B1 (ko) * | 2019-07-25 | 2024-05-29 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정을 포함하는 평판 안테나 |
US11342657B2 (en) | 2019-08-12 | 2022-05-24 | Innolux Corporation | Antenna device |
CN114122649B (zh) * | 2019-08-29 | 2023-12-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 移相器 |
CN112448106B (zh) * | 2019-08-30 | 2022-04-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | 馈电结构、微波射频器件及天线 |
CN112731715B (zh) * | 2019-10-14 | 2022-11-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 液晶移相器及天线 |
EP3809517A1 (en) * | 2019-10-17 | 2021-04-21 | ALCAN Systems GmbH | Transmission line for radio frequency signals |
US11276933B2 (en) | 2019-11-06 | 2022-03-15 | The Boeing Company | High-gain antenna with cavity between feed line and ground plane |
CN110943299B (zh) * | 2019-11-29 | 2021-01-08 | 北京京东方传感技术有限公司 | 移相器和相控阵天线 |
US11811121B2 (en) | 2019-11-29 | 2023-11-07 | Beijing Boe Sensor Technology Co., Ltd. | Electronic device comprising a dielectric substrate having a voltage adjustable phase shifter disposed with respect to the substrate and a manufacturing method |
EP3859985A1 (en) * | 2020-01-30 | 2021-08-04 | Nokia Solutions and Networks Oy | Apparatus comprising a transmission line for radio frequency signals |
CN116315588A (zh) * | 2020-02-05 | 2023-06-23 | 群创光电股份有限公司 | 电子装置 |
CN111176036B (zh) * | 2020-02-26 | 2023-06-02 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种调谐器及其制备方法和控制方法、电子装置 |
WO2021189238A1 (zh) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | 京东方科技集团股份有限公司 | 移相器及天线 |
CN113540767B (zh) * | 2020-04-15 | 2022-12-16 | 上海天马微电子有限公司 | 相控阵天线及其控制方法 |
US11415820B2 (en) * | 2020-05-04 | 2022-08-16 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Waveguide structure |
TWI737307B (zh) * | 2020-05-22 | 2021-08-21 | 大陸商北京華鎂鈦科技有限公司 | 超材料可調電容器結構 |
TWI728826B (zh) * | 2020-06-03 | 2021-05-21 | 友達光電股份有限公司 | 自帶濾波功能的可調式平面天線 |
TWI749987B (zh) * | 2021-01-05 | 2021-12-11 | 友達光電股份有限公司 | 天線結構及陣列天線模組 |
CN115250641B (zh) * | 2021-02-26 | 2024-07-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | 移相器及天线 |
KR102467623B1 (ko) * | 2021-07-05 | 2022-11-17 | 서울대학교산학협력단 | 액정 기반 리플렉트어레이 안테나 |
CN113611991B (zh) * | 2021-07-28 | 2022-12-23 | 北京华镁钛科技有限公司 | 一种液晶移相器、液晶天线和移相方法 |
WO2023155109A1 (zh) * | 2022-02-17 | 2023-08-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 移相器、天线及电子设备 |
WO2023155185A1 (zh) * | 2022-02-21 | 2023-08-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 移相器、天线及电子设备 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5936484A (en) * | 1995-02-24 | 1999-08-10 | Thomson-Csf | UHF phase shifter and application to an array antenna |
AU2001257358A1 (en) * | 2000-05-02 | 2001-11-12 | Paratek Microwave, Inc. | Voltage tuned dielectric varactors with bottom electrodes |
JP2003008310A (ja) * | 2001-06-27 | 2003-01-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 高周波伝送線路の結合構造とそれを用いた可変移相器 |
US7795995B2 (en) | 2004-02-23 | 2010-09-14 | Georgia Tech Research Corporation | Liquid crystalline polymer and multilayer polymer-based passive signal processing components for RF/wireless multi-band applications |
JP4394567B2 (ja) * | 2004-12-20 | 2010-01-06 | 京セラ株式会社 | 液晶部品モジュールおよび誘電率制御方法 |
WO2007043590A1 (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | フェーズドアレイアンテナ |
JP4376873B2 (ja) * | 2006-04-28 | 2009-12-02 | 京セラ株式会社 | 誘電体導波路デバイス、これを備える移相器、高周波スイッチおよび減衰器、ならびに高周波送信器、高周波受信器、高周波送受信器およびレーダ装置、アレイアンテナ装置、誘電体導波路デバイスの製造方法 |
US8022861B2 (en) | 2008-04-04 | 2011-09-20 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Dual-band antenna array and RF front-end for mm-wave imager and radar |
US8922293B2 (en) | 2008-06-09 | 2014-12-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Microstrip lines with tunable characteristic impedance and wavelength |
US8766855B2 (en) * | 2010-07-09 | 2014-07-01 | Semiconductor Components Industries, Llc | Microstrip-fed slot antenna |
EP2500977B1 (en) | 2011-03-16 | 2015-09-16 | Alcatel Lucent | Phase shifting device |
EP2768072A1 (en) * | 2013-02-15 | 2014-08-20 | Technische Universität Darmstadt | Phase shifting device |
-
2013
- 2013-02-15 EP EP13155432.1A patent/EP2768072A1/en not_active Withdrawn
-
2014
- 2014-02-14 CN CN201480021255.4A patent/CN105308789B/zh active Active
- 2014-02-14 US US14/767,131 patent/US10141620B2/en active Active
- 2014-02-14 EP EP14707670.7A patent/EP2956986B1/en active Active
- 2014-02-14 WO PCT/EP2014/052964 patent/WO2014125095A1/en active Application Filing
- 2014-02-14 JP JP2015557448A patent/JP6362624B2/ja active Active
- 2014-02-14 KR KR1020157024272A patent/KR102326919B1/ko active IP Right Grant
- 2014-02-14 ES ES14707670.7T patent/ES2623252T3/es active Active
-
2018
- 2018-11-20 US US16/196,570 patent/US10629973B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016508697A (ja) | 2016-03-22 |
WO2014125095A1 (en) | 2014-08-21 |
US20190103644A1 (en) | 2019-04-04 |
US20150380789A1 (en) | 2015-12-31 |
EP2956986B1 (en) | 2017-02-01 |
EP2956986A1 (en) | 2015-12-23 |
US10629973B2 (en) | 2020-04-21 |
KR20150117701A (ko) | 2015-10-20 |
CN105308789B (zh) | 2018-11-16 |
EP2768072A1 (en) | 2014-08-20 |
US10141620B2 (en) | 2018-11-27 |
JP6362624B2 (ja) | 2018-07-25 |
KR102326919B1 (ko) | 2021-11-17 |
CN105308789A (zh) | 2016-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2623252T3 (es) | Dispositivo de desplazamiento de fase | |
JP6731021B2 (ja) | メタマテリアル共振器を利用したデバイス | |
US11152714B2 (en) | Electronically steerable planar phase array antenna | |
ES2388213B2 (es) | Antena reflectarray de haz reconfigurable para frecuencias en los rangos de terahercios y de ondas milimétricas. | |
US8958050B2 (en) | Tunable terahertz metamaterial filter | |
CN107004936B (zh) | 用于可变微波移相器的系统和方法 | |
CN113728512B (zh) | 移相器及天线 | |
US10862182B2 (en) | RF phase shifter comprising a differential transmission line having overlapping sections with tunable dielectric material for phase shifting signals | |
EP3745526A1 (en) | Radio frequency phase shift device | |
Gaebler et al. | Investigation of high performance transmission line phase shifters based on liquid crystal | |
Saghati et al. | A microfluidically-switched CPW folded slot antenna | |
Li et al. | Electrical biasing substrate integrated waveguide tunable band-pass filter with liquid crystal technology | |
Elkorany et al. | Tunable elliptical split ring resonator using single varactor diode | |
Ismail et al. | Beam steering reflectarrays using liquid crystal substrate | |
Sethi et al. | Design of a transparent LC based reconfigurable antenna | |
Karabey et al. | Liquid crystal based reconfigurable antenna arrays | |
Choi et al. | Reconfigurable Phased Array Antenna Based on Liquid Crystal with Miniaturized Bandpass Filter | |
Mueller et al. | Liquid crystal based electronically steerable 4× 4 antenna array with single horn feed at Ka-Band | |
ALQuaiti et al. | SIMULATION OF CO-PLANAR WAVEGUIDE LIQUID CRYSTAL BASED PHASE SHIFTER | |
Missaoui et al. | Reconfigurable Liquid Crystal Combined Cellular and GPS Antennas for Microwave Applications | |
WO2011128471A2 (es) | Superficie de corrugaciones planas horizontales miniaturizadas, antena y circuito |