TW201813185A - 具有可變介電常數特性的裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種具有可變電氣特性的電氣裝置。該裝置的可變電氣特性或操作是基於施加到該裝置上一個電氣常數可變的區塊上的電位而定。該電氣裝置或元件可包括波束形成網路中的彎曲，功率分配器，濾波器，連接埠，相位偏移器，移頻器，衰減器，耦合器，電容器，電感器，雙工器，及其複合裝置。

Description

具有可變介電常數特性的裝置
本申請案主張於2016年9月1日申請的美國專利臨時申請案，案號62/382,506，以及於2017年1月31日申請的美國專利申請案，案號15/421,388的優先權，其公開內容全部均納入本案做為參考。
本發明的一般技術領域是關於一種獨特的電磁元件，該元件具有可變的電氣特性。該元件可用於輻射性和非輻射性電磁裝置。 本發明的實施例也涉及具有建構在LCD上的元件的電氣裝置，使該電氣裝置的特性可因LCD的操作而改變。
本技術領域中已知有各種電氣裝置/元件用於接收，傳輸和操縱電信號和電磁輻射。饋線或傳輸線或網路可以在輻射天線和收發器之間傳送信號。然而，該饋電網路可能包括用來形成波束網路的各種類型的傳輸線，彎曲部，功率分配器，濾波器，連接埠，相位偏移器，移頻器，衰減器，耦合器，電容器，電感器，雙工器，或其複合裝置，並且還可能包括輻射元件。類似的配置也可能用在不屬無線傳輸的傳輸線路，例如傳送電視節目的同軸纜線傳輸網路。這些元件的電氣特性可能是不變的，也可能是可變的。例如，電容器可能具有給定的電容量，亦即為靜態電容，但其電容量也可能是可變的，例如通過機械性的改變電容器板之間的距離而改變其電容量。至於其他裝置，例如傳輸線路，其電容量則是靜態的，因為其電氣特性（如電阻或阻抗）不會改變。
雖然本發明所公開的裝置是通用的裝置，並且可以適用在多種用途，但是其中有一種應用則特別適用，原因在於本發明的裝置可供在移動裝置中傳輸信號，而在多種頻率下操作。在這樣的裝置中，通常需要巧妙的安排開關和濾波器，以形成網路，才能將數個收發器中的一個耦合到天線。以這種方式設計的網路會提高裝置的成本，並導致耗損，造成信號的衰減，結果需要提高發射機的功率，從而消耗更多的電池電量。
已知的微帶天線（也稱為印刷天線）存在多種類型，其中最常見的稱為微帶貼片天線，或者就稱為貼片天線。貼片天線是一種窄頻寬波束天線，是在貼合在絕緣基板上的金屬跡線中蝕刻出天線元件圖案而製成。有一些貼片天線是避開基板，而使用介電質墊片將金屬貼片懸吊在接地片上方的空氣中。這種設計所得到的結構較不牢固，但可提供較好的頻寬。由於這種天線具有非常低的輪廓，機械堅固度高並且可保持一致，通常是安裝在飛機和太空船的外部，或者使用在移動無線電通信裝置中。
貼片天線固有的優點是具有極化分集的特性。貼片天線可以容易的設計成具有垂直極化，水平極化，右手圓極化（RHCP）或左手圓極化（LHCP）的特性，可使用多個饋電點或具有非對稱貼片結構的單一饋電點。上述獨特的屬性使得貼片天線能夠用於各種類型使用上可能有不同需求的通信鏈結上。
圖1顯示一種現有技術的微帶天線的示意圖。如圖1所示，有4個導電貼片105-120設置在絕緣基板130上。有一層基底「共用」的接地導體設置在介電質130的下方，但在圖1中並未顯示。導電線105'-120'提供電連接到主線路140，主線路140連接到中央饋線145。
液晶顯示器（通常縮寫為LCD）是一種薄型平面顯示裝置，由排列在光源或反射器前面的任何數量的彩色或單色像素所構成。 LCD的每個像素由排列在兩個透明電極之間的垂直分子層，以及兩個偏振濾光器組成；兩個偏振濾光器的極性軸彼此垂直。處理液晶材料以使液晶分子沿特定方向排列。該處理通常是包括使用布料，以單一方向摩擦薄型聚合物層的步驟。該液晶的排列方向是由摩擦的方向限定。
在施加電場之前，液晶分子的朝向是由位在表面上的排列方式來確定。在扭轉向列裝置（最常見的液晶形成裝置）中，兩個電極處的表面朝向是互相垂直，因此其中的分子會排列成螺旋結構或產生扭轉。由於液晶材料是雙折射材料，所以當通過一個偏振濾光器的光通過液晶層時，該液晶的螺旋會使光旋轉，使其能夠通過第二偏振濾光器。一半的光被第一偏振濾光器吸收，但是整個元件仍是透明的。
當有電壓施加在兩電極之間時，所發生的轉矩可將液晶分子與電場平行地對準，使其螺旋結構變形（由於分子被限制在表面處，所產生的彈性力會抵抗變形）。該結構的變形會壓制入射光的偏振的旋轉，結果使該裝置看起來變暗。如果施加的電壓足夠大，則液晶分子將完全不會扭轉，此時入射光的偏振在通過液晶層的期間完全不旋轉。該入射光之後將垂直於第二濾光器偏振，因此被完全阻擋，使該像素顯示成黑色。只要控制施加在每個像素的液晶層兩端的電壓，就可以使光以不同的量通過，而以相應的不同量的光照射該像素。
圖2顯示現有技術的LCD的橫截面圖。如圖2所示，LCD 200包括一片背面板205，該背面板205可以是玻璃材質，一片前面板210，也通常由玻璃製成，以及位於兩片面板之間的液晶215，另外還包括背面電極220，可為銦/鈦/氧化物（ITO），鋁等材質，和正面電極225，該正面電極225耦接到電位230並且通常由ITO製成。該電位230可以單獨施加到每個電極225。當電位施加到電極225時，電極225下方的液晶會改變其朝向，從而改變已施加電源的電極和背面電極對應於正面電極的區域之間的局部介電常數。
以下發明簡述提供作為對本發明數種面向及技術特徵之基本理解。發明簡述並非對本發明之廣泛介紹，也因此並非用來特別指出本發明之關鍵性或是重要元件，也非用來界定本發明之範圍。其唯一目的僅在以簡單之方式展示本發明之數種概念，並作為以下發明詳細說明之前言。
根據本發明的各個面向，乃是提供電子裝置或元件，該電子裝置或元件具有可變的電氣特性，或者可以根據施加到與該裝置相關聯的可變介電常數區段的電位而操作。
根據本發明的數種面向，該電子裝置或元件可以包括波束形成網路中的彎曲，功率分配器，濾波器，連接埠，相位偏移器，移頻器，衰減器，耦合器，電容器，電感器，雙工器，以上的複合裝置，並且還可以包括輻射元件。
根據本發明的數種面向，該電子裝置具有可變電容，導納（admittance）及/或阻抗。
根據本發明的數種面向，該可變的電氣特性使得該裝置/元件可作可變的操作，諸如可變相位偏移，可變的功率分配，可變濾的波器操作，可變頻率，可變匹配，可變耦合功率，可變振幅，可變衰減等。
本發明的數種面向提供了可以軟體定義的電氣元件，因為該電器元件的電氣特性可以利用軟體程式改變及修改。
本發明的各種實施例基本上都是關於提供在可變介電質結構上的電子裝置或元件的結構，用以提供對元件的操作特性的可變控制。在各種實施例的描述與說明文中，是以LCD形成該可變介電質結構，以方便說明。然而，此行業人士均知，本發明也可以使用在其它可變介電質元件。例如，雖然本發明的電子裝置或元件可以使用在LCD，但是除非LCD也用於投射影像，LCD並不需要包括照明源。本文描述的各種實施例可以使用在與例如固定及/或移動平台相關的應用。當然，本說明書描述的各種電子裝置或元件也可能適用在本文未具體提到的其他應用。本發明的電子裝置或元件可能特別適用的各種應用包括智慧型手機，平板電腦，筆記型電腦等。本發明的各種技術特徵也可以應用於雙向通信及/或其他僅供接收的應用。
以下將參考不同的實施例，說明本發明的各個面向。對於特定實施例的個別描述可能突顯特定的技術特徵。然而應當理解，所描述的特徵也可以應用在其他實施例中，並且這些特徵的不同組合也可以組合形成其他實施例。
圖3顯示根據本發明一種實施例的功率分配器300的示例。功率分配器300是由具有輸入埠310的導電輸入線305，可選的擴展耦合器315，具有第一輸出埠325和第二輸出埠335的分流器導線320組成，全部都設置在絕緣基板350上。導電輸入線305，擴展耦合器315和分流器導線320可以全部為導電材料條，例如銅線或鋁線。在本發明一個實施方案中，該基板350是一片LCD，而在其它實施例中，該基板350是一片絕緣基板，在該絕緣基板上具有可變介電常數區域317、323與327，以及可編址的電極。
使用這種配置時，輸入埠310處所輸入的電力被分配至分流器導線320，其中一部份的功率在第一輸出埠325處輸出，且其餘的功率在第二輸出埠335處輸出。在其自然未通電的情況下，功率的分配為50-50（假設為對稱的物理結構），意味著功率的一半在第一輸出埠325輸出，另一半的功率在第二輸出埠335輸出，從第一和第二輸出埠輸出的功率相同。然而，當有電位施加到可變介電質元件317、323及/或327時，上述功率輸出和功率分配就可以改變。也就是說，只要分別改變可變介電質元件317、323及/或327的介電常數，就可以改變相應元件的阻抗。
更具體地說，相位F可以下式表示： F = 2πd/ λg 其中λg是物質，即導電線中的波長，d是傳播線的長度。另一方面，λg 可以下式表示： λg = λ0 /√eeff 其中λ0是空氣中的波長，e eff是有效介電常數，為微帶線的線寬f er和其他 物理參數的函數，er則是該傳播材料的介電常數。因此，上述的相位即可以下式表示： F = 2πd√eeff / λ0 因此，只要分別控制在每條導線315和320下方的相應的可變介電質材料 317、323及/或327中的一區段的介電常數，就可以改變導線中的信號傳播行為。而且，該相位也可以藉由已受控制的可變介電質材料的區段長度d控制。也就是說，可變介電質材料317、323及/或327中的每一個可以具有單一個可編址的電極，使得可變介電質材料317、323及/或327的整個區域經受相同的施加電壓電位。反之，可變介電質材料317、323及/或327中的每一個也可以具有多個電極，排列成像素，每個電極分別編址，使得該可變介電質材料中只有一個區段經受施加的電壓電位；經受施加的電壓電位的區段為何就取決於指定的像素位址為何。以這種方式就可以使該裝置成為可以軟體控制的裝置，因為可以使用軟體來指定不同的像素位址，並據以修改該電氣元件的行為。
例如，該元件315可以用作衰減器使用。當沒有電位施加到可變介電質區段317時，所提供的所有功率都傳播到導體320中。另一方面，當有電位施加到可變介電質317時，元件315的有效電感即改變，使得衰減器315可以反射一些功率，結果無法將全部的功率都傳送到導體320，此時總輸出功率即有衰減。與此類似，當將電位施加到可變介電質區段323時，該區段可以反射一些功率，使得通過第一輸出埠325輸出的功率降低。如此一來即可以改變第一和第二輸出埠之間的功率分配，使得一個輸出埠接收比另一個輸出埠更多的功率。在上述情況中的每一種情況下，所反射的功率量取決於施加到可變介電質的電極的電壓值，以及該可變介電質的有效尺寸。該可變介電質的有效尺寸可以通過對控制該可變介電質的像素的指定位址多寡來改變。
圖3A顯示圖3的實施例的分流器導線320的橫截面。在該實施例中，使用LCD或任何其它具有可以使用信號線控制而改變介電常數的材料來控制該介電常數。在圖3A中，分流器導線320設置在絕緣層330上，該絕緣層330可以是玻璃面板，樹脂，空氣等。可變介電質元件323和327設置在絕緣層330中，且分別設置在該分流器導線320的個別區段上。該液晶則可設置在該分流器導線320的各個區段上的一個或數個區域中。可變介電質元件323和327分別耦接到個別的活化信號線306和308。當在信號線306和308中的任何一條上的電位發生改變時，相應的可變介電質元件323和327的介電常數就會發生變化，從而使得分流器導線320的相應區段發生相位變化。這種相位變化可以通過選擇施加到透明電極信號線306和308的電壓值進行控制，亦即控制er的值，還可以通過控制施加電壓的介電質元件的數量進行控制，亦即控制該有效長度d。
應當注意的是，本發明並不限於使用在LCD。也就是說，任何可以表現出可控可變介電常數的材料都可以應用在本發明。例如，可以使用任何鐵電材料代替液晶。在本實施例中使用LCD做說明，是因為LCD技術是成熟技術且容易獲得。這種應用使得本發明非常有吸引力並且易於實現。
圖4顯示根據本發明一個實施例的可變濾波器的結構。該特定實施例顯示一個四元件濾波器，也稱為四階濾波器。當然，元件或階層的數量可以任意改變，以適應任何期望的應用。在圖4中有4條導線405、410、415和420形成在介電質板450上。輸入端402連接到導線405的一側，輸出端422則接到導線420的一側。輸入端402和輸出端422可以為任何標準的連接器，例如同軸纜線連接器，SMA（SubMiniature A型）連接器等。此外，可以在每條導線405、410和415的末端提供分接頭T，且每個分接頭也可以具有與輸入端402和輸出端422相同的連接器。本質上，在這種配置中濾波器具有1個輸入和4個輸出，每個輸出可以調諧到不同的頻率及/或相位。
通常，各別導線405、410、415和420的電感可以建置成以一系列的電容器和電感器串聯形成，分別如標註401、411、416和421所示。在每條導線下方設置一個具有可控的可變介電常數（VDC）的區域或區塊：VDC 403位於導線405的下方，VDC 406設置在導線410的下方，VDC 413設置在導線415的下方，VDC 423設置在導線420的下方。每個VDC可以具有單個電極或多個電極，這些電極共同或單獨地編址，從而透過施加電壓電位的方式改變該VDC的有效介電常數。通過改變設置在其中一條導線下的VDC的有效介電常數，可以改變該導線的有效電感。導線的電感的變化導致在線上行進的信號的頻寬發生變化。由於在本實施例中，每條導線在下方都配置VDC區，所以每條導線的頻寬都可以改變，從而使該濾波器成為可變頻寬的濾波器。此外，如果對所有導線下的VDC施加偏壓，即可使該濾波器的頻率中心發生改變。由於可以使用軟體指定該VCD中不同的位址以施加電壓，所以該濾波器是軟體可控的濾波器。也就是說，該濾波器的頻寬和頻率中心都可以使用軟體來控制，以將不同的電位施加到該VDC。
在圖4的濾波器中，信號通過導線與導線之間的電容耦接，從一條導線行進到另一條導線。例如，導線405的一區段平行於導線410的一區段設置，從而在兩條導線之間形成電容器。當信號在導線405上行進時，信號會電容耦接到導線410並開始在導線410上傳播。對於其它導線也是如此。耦接的效率取決於導線重疊的區段數量以及這些重疊導線之間的有效間距。該有效間距取決於導線之間的距離和導線之間的介電常數。在該實施例中，導線之間的介電常數可以利用VDC的一個區塊控制，使得VDC 404控制導線405和410之間的耦接，VDC 414則控制導線410和415之間的耦接，且VDC 424控制導線415和420之間的耦接，分別如標註407、417和427所例示。通過改變施加到VDC 404、414和424中的任何一個的電位，就可以改變並控制濾波器的帶通和拒絕斜率（rejection slope）。因此，該濾波器400的濾波特性可以軟體控制，即可以提供用來控制施加到各個VDC的電位的軟體，以控制該濾波器400的操作。
濾波器400的另一個操作特性是其中心頻率。在靜態濾波器中，該中心頻率不變。然而，在圖4的配置中，可以通過對導線下方和導線之間的所有VDC同時施加電壓電位而改變其中心頻率。因此，通過適當的控制施加到濾波器400的VDC上的電壓電位，可以控制其中心頻率，其頻寬，帶通及其拒絕斜率。
功率分配器（也稱為分波器，且在反向使用時即為功率結合器）和定向耦合器都是主要用於無線電技術領域的被動元件。這些元件將傳輸線中的限定量的電磁功率耦接到連接埠，使得信號可以在另一個電路中使用。設計用於在兩個連接埠之間平均分配功率的定向耦合器稱為複式耦合器。定向耦合器的最常見形式是一對耦接的傳輸線。這種形式可以利用多種技術加以實現，包括同軸形式與平面形式（帶狀線和微帶線）。一種帶狀線的實施方式顯示於圖5，該實例為一個四分之一波長（λ/ 4）定向耦合器。耦接導線上的電源流動方向與在主導線上的電源流動相反，因此有時也稱為反向耦合器。該主導線是指連接埠1和連接埠2之間的部分，該耦接導線則是指連接埠3和連接埠4之間的部分。
在圖5的實施例中，在介電板550上形成主導線505和耦接導線520。主導線505和耦接導線520可以為例如形成在介電質板上的微帶，行成在羅傑斯（Rogers，即FR-4印刷電路板）上的印刷導體等。在圖5的實施例中，連接埠1是主導線的輸入，連接埠2是主導線的輸出，而連接埠3和連接埠4分別是耦接導線的輸入和輸出。連接埠2的輸出通常與連接埠1的輸入同相位，而連接埠4的輸出相位則與連接埠1的輸入形成90度的相位差。
為了使圖5的耦合器成為可變的耦合器，在介電質板550下方配置VDC區塊515，並使該VDC區塊515位於主導線505和耦接導線520之間。通過向VDC區塊515的電極施加電壓電位，就可以控制耦接導線上的相位偏移。此外，可選地增加VDC區塊503、507、523和527，設置在主導線和耦接導線之下方，更可以進一步控制每個連接埠上的相位偏移。例如，通過改變施加在VDC區塊507上的電壓電位，就可以使輸出埠2的電感發生變化，從而可以改變主導線和耦接導線的輸出比。
如圖5的上方標註所示，主導線和耦接導線也可以位於介電質板550的上方。反之，該主導線和耦接導線可以彼此疊置，並將介電質板550， VDC區塊515和底部介電質板555配置在兩者之間。
圖6顯示本發明應用在可變三埠耦合器的實施例。如前所述，所有金屬線都形成在一片介電質板上，並將VDC設置在介電質板下方。然而，為了清楚和簡化，在以下針對各種實施例的描述中將不再顯示或提及介電質板。主導線605具有沒有相變的輸入埠1和輸出埠2。耦接導線620具有相對於在主導線605上傳播的信號相位為可變相位的輸出埠3，耦接導線620上的信號的相位是由施加到VDC區塊615的電壓電位來控制。
圖7顯示本發明應用在四埠複式耦合器700的另一個實施例。在沒有任何VDC的情況下，連接埠1處的輸入信號分離成：送到連接埠2的沒有相位變化的輸出，以及送到連接埠3的以90度相位變化的輸出。與此類似，輸入到連接埠4的信號也是分離成：送到連接埠3的沒有相位變化的輸出，以及送到連接埠2的以90度相位變化的輸出。圖7所示的表即表示這種結果。然而，在圖7的實施例中也顯示幾個可選用的VDC配置，可以根據對複式耦合器700操作上的期望控制在所示位置配置該VCD中的全部或一部。
例如，如果在輸入埠1的導線下設置VDC 703，則通過向VDC 703的電極施加電壓電位，就可以控制輸入埠1的輸入信號的相位。如此一來，輸出埠2和輸出埠3的相位將根據施加在VDC 703的電壓電位產生的相位變化而加以改變。這意味著輸出端2的相位可以與輸入埠1的輸入信號的相位不同。另一方面，輸出端2的相位可以通過對VDC 707施加的電壓電位獨立的改變。因此，輸出埠3的相位將與輸入埠1的輸入保持90度的相位差，但輸出埠2的相位則不會是0，其偏轉角度視施加到VDC707的電壓電位而定。此外，可以將電壓電位施加到VDC 727的電極，以改變在輸出埠3處的相位，且不受連接埠2的影響。在此情形下，連接埠2可以保持與連接埠1的輸入相同的相位，但連接埠3的輸出則可以相對於連接埠1的輸入，從90度改變其相位。上述控制方式也可以適用在輸入埠4的輸入，而以對VDC 723、707及727施加電壓電位的方式達成。此外，通常連接埠1處的輸入信號會在輸出埠2和輸出埠3之間相等能量分配而分離。然而，如果安排控制施加到VDC 708、728、715A和715B處的電壓電位，就可以改變分配到各個輸出連接埠的能量值，從而可以控制每個端口的輸出強度。
本發明的實施例還提供在雙埠裝置的應用。例如，圖8顯示根據本發明一種實施例的相位偏移器元件800。信號由連接埠1輸入，並在導線805上傳播。通常連接埠2處的輸出信號將處於恆定的強度並與輸入信號處於相同的相位。然而，如圖8的表所示，隨著電壓施加到VDC 803的電極，連接埠2處的輸出信號的相位可以相對於連接埠1處的輸入信號相位而改變。
圖9中顯示雙埠元件的另一種實施例。圖9顯示根據本發明一種實施例的衰減器。連接埠1上的輸入信號穿過主導線905並在連接埠2處以相同的相位輸出，但其強度受到控制。具體而言，在主導線905上提供了兩個衰減器。衰減器是由配置在VDC 903和907上的導電衰減貼片930和937製成。取決於施加到VDC 903和907的電極的電壓電位，可以控制從連接埠2輸出的信號強度，亦即衰減該信號強度。
本發明的實施例還提供單埠形式裝置的應用。例如，圖10顯示根據本發明一種實施例的單埠負載元件1000。在圖10的實施例中，負載是形成位在導線1005的死端處的可變電容器的形式。具體而言，電容器板1030形成在主導線1005的死端上，並與該死端電連接。該VDC 1003的接地電極可以形成其互補電容器板，或者也可以在該VDC 1003下方另外形成互補的電容器板。通過向VDC 1003的電極施加電壓電位，就可以改變該負載的電容。
圖11A和11B顯示根據本發明所公開的實施例中的元件，應用在例如手機中，以簡化開關陣列的構造的應用。圖11A顯示現有技術的開關裝置。如圖所示，在本實施例與習知技術示例中都配置包括4個天線，分別標示為Tx / Rx1到Tx / Rx4。每個天線分別設計用來在不同的頻率下工作。在圖7A所示的現有技術中，每個天線連接到專用的固定濾波器F1-F4，並且每個濾波器F1-F4都分別連接到專用的開關S1-S4。然後，每兩個開關連接到一個中間開關，亦即可以中間開關S5選擇開關S1和S2，並以中間開關S6選擇開關S3和S4。開關S5和S6連接到主開關S7。因此，例如，如果要選擇天線Tx / Rx1，則開關S7，S5和S1需閉合，而所有其他開關切換到打開位置。相反，如果要選擇天線Tx / Rx3，則開關S7，S6和S3閉合，而所有其他開關切換到打開位置。因此，這種配置需要使用4個固定濾波器和7個開關。與此相反，在圖11B的本發明實施例中，只需要使用單一的可變濾波器連接到所有的天線Tx / Rx1到Tx / Rx4。根據所選擇的天線以不同的電壓電位施加到可變濾波器1140的VDC的電極上，即可選擇工作天線。該可變濾波器1140可以使用例如圖4的實施例的構造，根據本說明書提供的教導來構造。
最後，應當理解的是，本說明書所描述的程序和技術本質上並不會只適用在任何特定裝置，同時也可以通過元件的任何合適的組合來實現。此外，也可以利用多種類型的通用裝置，根據本說明書所述的教導使用。構建專用的裝置以實現本說明書所述的方法步驟也可能是有利的作法。以上是以特定實施例對本發明所作的說明，所提出的實施例乃是例示之用，而非用以限制本發明的範圍。習於斯藝之人士將理解，本發明可以使用各種不同的硬體，軟體和韌體，加以實施。
此外，只要閱讀本件專利說明書並實踐說明書所記載的發明，本發明的其他實施方式對於此行業人士即屬顯而易見，而能推知。因此，本專利說明書及其實施例的說明，目的僅是示例，不得用以限制本發明之範圍。本發明的真實範圍應由以下的申請專利範圍所規範 。
105-120‧‧‧導電貼片
105'-120'‧‧‧導電線
130‧‧‧絕緣基板／介電質
140‧‧‧主線路
145‧‧‧中央饋緣
200‧‧‧液晶顯示器
205‧‧‧背面板
210‧‧‧正面板
220‧‧‧背面電極
225‧‧‧正面電極
230‧‧‧電位
300‧‧‧功率分配器
305‧‧‧導電輸入線
306、308‧‧‧信號線
310‧‧‧輸入埠
315‧‧‧擴展耦合器／導線
317、323、327‧‧‧可變介電質
320‧‧‧導線／導體
325‧‧‧第一輸出埠
330‧‧‧絕緣層
335‧‧‧第二輸出埠
350‧‧‧基板
401、407、411、416、417、421、427‧‧‧標註
402‧‧‧輸入端
403、404、413、414、423、424‧‧‧可變介電常數
405、410、415、420‧‧‧導線
422‧‧‧輸出端
450‧‧‧介電質板
503、507、515、523、527‧‧‧可變介電常數區塊
505‧‧‧主導線
520‧‧‧耦接導線
550‧‧‧介電質板
555‧‧‧底部介電質板
605‧‧‧主導線
615‧‧‧可變介電常數區塊
620‧‧‧耦接導線
700‧‧‧複式耦合器
703、707、708、723、727、728、715A、715B‧‧‧可變介電常數
800‧‧‧相位偏移器元件
803‧‧‧可變介電常數
805‧‧‧導線
900‧‧‧衰減器
903、907‧‧‧可變介電常數
905‧‧‧主導線
930、937‧‧‧導電衰減貼片
1000‧‧‧單埠負載元件
1003‧‧‧可變介電常數
1005‧‧‧導線
1030‧‧‧電容器板
1140‧‧‧濾波器
附隨之圖式為本說明書所包含並構成本說明書之一部份。該等圖式例示本發明之實施例，並與發明說明共同解釋並描述本發明之原理。該等圖式之目的在於以圖表之形式描述例示實施例之主要特徵。該等圖式並非用以描述實際實施例之每一特徵或描述所示構件之相對尺寸比例，亦非按照比例描繪。
圖1顯示現有技術的微帶天線的示意圖。 圖2顯示現有技術的LCD的橫截面圖。 圖3顯示根據本發明實施例的功率分配器，而圖3A顯示圖3的一部分的橫截 面圖。 圖4顯示根據本發明一個實施例的可變濾波器的結構示意圖。 圖5顯示根據本發明一種實施例的複式分配器的示意圖。 圖6顯示根據本發明一種實施例的三埠可變耦合器的示意圖。 圖7顯示根據本發明一種實施例的四埠複式分配器的示意圖。 圖8顯示根據本發明一種實施例的相位偏移器元件的示意圖。 圖9顯示根據本發明一種實施例的衰減器元件的示意圖。 圖10顯示根據本發明一種實施例的非諧振電容性負載元件的示意圖。 圖11A顯示現有技術使用多數固定濾波器的配置示意圖，而圖11B顯示以根 據本發明一種實施例的單一可變濾波器，取代圖11A的配置的示意圖。

Claims (20)

  1. 一種具有可變特性的電氣元件，包含： 一片介電質板，該介電質板具有電性絕緣特性； 一片背板； 一片導電共用板； 一導線，提供於該介電質板上；及 一個可變介電質區塊，提供在一位在該導線下的限定區域內，該可變介電質區塊包含一種介電常數可變的材料（VDC），夾設在該背板與該介電質板之間，並具有電極可耦接一電壓源。
  2. 如申請專利範圍第1項的電氣元件，其中該電氣元件包含一個可變功率分配器，其中該導線包含一輸入線，且其中該功率分配器包含兩條輸出線，個別耦接到該輸入線。
  3. 如申請專利範圍第2項的可變功率分配器，另包含一個第二可變介電質區塊，提供在該兩條輸出線之中一條的下方，以及一個第三可變介電質區塊，提供在該兩條輸出線之中另一條的下方。
  4. 如申請專利範圍第1項的電氣元件，其中該電氣元件包含一個可變濾波器，其中該導線包含該可變濾波器的一輸入線，且其中該可變濾波器包含至少一條輸出線，提供在該可變介電質區塊上方，該輸出線對該輸入線不具歐姆接觸，且另包含一個第二可變介電質區塊，提供在該輸入線與該輸出線之間的一個區域。
  5. 如申請專利範圍第4項的可變濾波器，另包含一個第三可變介電質區塊，提供在該輸出線下方。
  6. 如申請專利範圍第1項的電氣元件，其中該電氣元件包含一個可變濾波器，其中該導線包含該可變濾波器的一輸入線，且其中該可變濾波器包含多數輸出線，提供在該可變介電質區塊上方，該多數輸出線個別對該輸入線不具歐姆接觸，或者對該多數輸出線中的另一輸入線不具歐姆接觸，且另包含多數的可變介電質區塊，分別提供在該多數輸入線中兩條輸入線之間的一個區域。
  7. 如申請專利範圍第6項的可變濾波器，另包含多數可變介電質區塊，分別提供在該多數輸出線中的一條下方。
  8. 如申請專利範圍第1項的電氣元件，其中該電氣元件包含一個可變衰減器，且另包含一片衰減貼片，與該導線形成歐姆接觸，且其中該限定區域位在該衰減貼片下方。
  9. 如申請專利範圍第1項的電氣元件，其中該電氣元件包含一個可變負載，且另包含電容板，與該導線形成歐姆接觸，且其中該限定區域位在該電容板下方。
  10. 一種分配器，包含： 一片介電質板，該介電質板具有電性絕緣特性； 一片背板； 一片導電共用板； 一條主導線，提供於該介電質板上，並具有一個第一輸出埠以及一個第一輸入埠；及 一條耦接導線，提供在該介電質板上，並具有一個第二輸出埠，該耦接導線與該主導線互相隔離，並與該主導線形成平行的延伸方向； 一個可變介電質區塊，提供在位在該主導線與該耦接導線之間的限定區域內，該可變介電質區塊包含一種介電常數可變的材料（VDC），夾設在該背板與該介電質板之間，並具有電極可耦接一電壓源。
  11. 如申請專利範圍第10項的分配器，其中該耦接導線包含一個第二輸出埠。
  12. 如申請專利範圍第11項的分配器，另包含一個第二可變介電質區塊，提供在該主導線與該耦接導線之中的一者下方的限定區域內。
  13. 如申請專利範圍第11項的分配器，另包含一個第二可變介電質區塊，提供在該主導線下方的限定區域內，以及一個第三可變介電質區塊，提供在該耦接導線下方的限定區域內。
  14. 如申請專利範圍第11項的分配器，另包含一個介接導線，其一端與該主導線形成歐姆接觸，另一端與該耦接導線形成歐姆接觸。
  15. 如申請專利範圍第14項的分配器，另包含一個第四可變介電質區塊，提供在該介接導線下方的限定區域內。
  16. 一種可變濾波器，包含： 一片介電質板，該介電質板具有電性絕緣特性； 一片背板； 一片導電共用板； 一輸入線，提供於該介電質板上； 至少一條耦接導線，提供在該介電質板上，與該輸入線互相隔離，並與該輸入線形成平行的延伸方向，該耦接導線具有一個輸出分接頭；及 一個可變介電質區塊，提供在一位在該輸入線與該耦接導線之間的限定區域內，該可變介電質區塊包含一種介電常數可變的材料（VDC），夾設在該背板與該介電質板之間，並具有電極可耦接一電壓源。
  17. 如申請專利範圍第16項的可變濾波器，另包含一個第二可變介電質區塊，提供在該輸入線下方的限定區域內。
  18. 如申請專利範圍第16項的可變濾波器，另包含一個第二可變介電質區塊，提供在該耦接導線下方的限定區域內。
  19. 一種可變濾波器，包含： 一片介電質板，該介電質板具有電性絕緣特性； 一片背板； 一片導電共用板； 一輸入線，提供於該介電質板上； 多數耦接導線，提供在該介電質板上，且個別與該輸入線互相隔離，並與該主導線形成平行的延伸方向，該多數耦接導線中至少一條具有一個輸出分接頭；及 多數可變介電質區塊，分別提供在一位在該多數耦接導線中的兩條之間的限定區域內，該可變介電質區塊包含一種介電常數可變的材料（VDC），夾設在該背板與該介電質板之間，並具有電極可耦接一電壓源。
  20. 如申請專利範圍第19項的可變濾波器，另包含多數第二可變介電質區塊，分別提供在該耦接導線之中的一者下方的限定區域內。
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