TW202322465A - 移相器、具有移相器的天線單元以及具有移相器的天線裝置 - Google Patents

移相器、具有移相器的天線單元以及具有移相器的天線裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW202322465A
TW202322465A TW110143251A TW110143251A TW202322465A TW 202322465 A TW202322465 A TW 202322465A TW 110143251 A TW110143251 A TW 110143251A TW 110143251 A TW110143251 A TW 110143251A TW 202322465 A TW202322465 A TW 202322465A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
ring electrodes
substrate
ring
electrodes
electrode
Prior art date
Application number
TW110143251A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI800998B (zh
Inventor
陳士元
廖修平
謝易辰
吳駿逸
林壯岳
賴奕翔
林敬桓
Original Assignee
友達光電股份有限公司
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 友達光電股份有限公司 filed Critical 友達光電股份有限公司
Priority to TW110143251A priority Critical patent/TWI800998B/zh
Priority to CN202210347771.2A priority patent/CN114566774B/zh
Priority to US17/842,125 priority patent/US20230163459A1/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI800998B publication Critical patent/TWI800998B/zh
Publication of TW202322465A publication Critical patent/TW202322465A/zh

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements 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
    • H01Q3/30Arrangements 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/18Phase-shifters
    • H01P1/184Strip line phase-shifters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/18Phase-shifters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
    • H01Q1/422Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome comprising two or more layers of dielectric material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/065Patch antenna array
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements 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
    • H01Q3/30Arrangements 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
    • H01Q3/34Arrangements 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
    • H01Q3/36Arrangements 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)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

一種移相器,此移相器包含第一基板、第二基板、液晶層、多個第一環形電極以及多個第二環形電極。第一基板與第二基板相對設置。液晶層設置於第一基板與第二基板之間。多個第一環形電極依序且間隔設置於第一基板靠近液晶層的一側。多個第二環形電極依序且間隔設置於第二基板靠近液晶層的一側。多個第一環形電極在第二基板上的多個垂直投影分別至少部分重疊於多個第二環形電極。

Description

移相器、具有移相器的天線單元以及具有移相器的天線裝置
本揭示文件有關相位陣列天線技術,尤指一種能改變液晶旋轉角度以調整射頻訊號相位的移相器與相關的天線單元以及天線裝置。
陣列天線能透過電子元件改變其波束的合成方式,從而調整掃描方向。相較於以機械結構旋轉的天線,陣列天線具有體積小與掃描速率高的優點。陣列天線的關鍵元件是移相器和天線電極,移相器用於將射頻訊號饋入天線電極。通過利用多個移相器將多個射頻訊號設為不同的相位,可以在特定方向上實現多個射頻訊號的建設性干涉,從而將陣列天線的掃描方向調整至此特定方向。
本揭示文件提供一種移相器,此移相器包含第一基板、第二基板、液晶層、多個第一環形電極以及多個第二環形電極。第一基板與第二基板相對設置。液晶層設置於第一基板與第二基板之間。多個第一環形電極依序且間隔設置於第一基板靠近液晶層的一側。多個第二環形電極依序且間隔設置於第二基板靠近液晶層的一側。多個第一環形電極在第二基板上的多個垂直投影分別至少部分重疊於多個第二環形電極。
本揭示文件提供一種天線單元,此天線單元包含天線電極、第一基板、第二基板、液晶層以及移相器。第一基板與第二基板相對設置。液晶層設置於第一基板與第二基板之間。移相器用於將射頻訊號饋入天線電極,且包含多個第一環形電極與多個第二環形電極。多個第一環形電極依序且間隔設置於第一基板靠近液晶層的一側。多個第二環形電極依序且間隔設置於第二基板靠近液晶層的一側。多個第一環形電極在第二基板上的多個垂直投影分別至少部分重疊於多個第二環形電極。
本揭示文件提供一種天線裝置,此天線裝置包含第一基板、第二基板、液晶層以及多個天線單元。第一基板與第二基板相對設置。液晶層設置於第一基板與第二基板之間。多個天線單元排列成具有多行和多列的天線矩陣。每個天線單元包含天線電極與移相器。移相器用於將射頻訊號饋入天線電極,且包含多個第一環形電極與多個第二環形電極。多個第一環形電極依序且間隔設置於第一基板靠近液晶層的一側。多個第二環形電極依序且間隔設置於第二基板靠近液晶層的一側。多個第一環形電極在第二基板上的多個垂直投影分別至少部分重疊於多個第二環形電極。
上述移相器的優點之一,在於能藉由小面積的電路布局使射頻訊號產生大範圍的相位偏移。
上述天線單元的優點之一,在於電路布局面積小,且能使其發射的射頻訊號產生大範圍的相位偏移。
天線裝置的優點之一,在於輕薄且具有廣掃描角度。
以下將配合相關圖式來說明本揭示文件的實施例。在圖式中,相同的標號表示相同或類似的元件或方法流程。
第1圖為依據本揭示文件一實施例的移相器10的爆炸圖。移相器10包含第一基板11、第二基板12、液晶層13、第一環形電極14_1~14_4、第二環形電極15_1~15_4、第三環形電極16_1~16_4、第四環形電極17_1~17_4以及微帶線18。第一基板11與第二基板12相對設置,且液晶層13設置於第一基板11和第二基板12之間。第一環形電極14_1~14_4依序且間隔設置於第一基板11靠近液晶層13的一側。第二環形電極15_1~15_4依序且間隔設置於第二基板12靠近液晶層13的一側。第三環形電極16_1~16_4和第四環形電極17_1~17_4設置於第二基板12靠近液晶層13的一側,且第三環形電極16_1~16_4和第四環形電極17_1~17_4分別設置於第二環形電極15_1~15_4的相對兩側。
微帶線18設置於第一基板11靠近液晶層13的一側。微帶線18用於將射頻訊號自發射端電路(Tx,未繪示)通過移相器10傳送至天線電極(如後述第9圖的天線電極95)。第一環形電極14_1~14_4、第二環形電極15_1~15_4、第三環形電極16_1~16_4以及第四環形電極17_1~17_4用於形成電場以使液晶層130偏轉,從而改變液晶層130的介電常數,進而改變通過移相器10的射頻訊號的相位。
在一些實施例中,移相器10還包含第一接地電極19和第二接地電極20。第一接地電極19設置於第一基板11遠離液晶層13的一側,亦即第一接地電極19與第一環形電極14_1~14_4設置於第一基板11的相對兩側。第二接地電極20設置於第二基板12遠離液晶層13的一側,亦即第二接地電極20與第二環形電極15_1~15_4、第三環形電極16_1~16_4以及第四環形電極17_1~17_4設置於第二基板12的相對兩側。
在一些實施例中,第一基板11和第二基板12可以由合適的介電質材料製作,例如玻璃或陶瓷材料。
在一些實施例中,第一環形電極14_1~14_4、第二環形電極15_1~15_4、第三環形電極16_1~16_4以及第四環形電極17_1~17_4可以由銅、鋁、銀、鈦、鉬、鉻或以上金屬材料的複合鍍層來實現;或者也可以由可導電之金屬氧化物材料來實現,例如氧化銦(ITO)、氧化銦鋅(IZO)或氧化鋅(ZnO)。
第2圖為第1圖的微帶線18和第一環形電極14_1~14_4的放大示意圖。微帶線18包含第一導電段21和第二導電段22,其中第一導電段21和第二導電段22可以具有相同的長度方向DL與寬度方向DW。在一些實施例中,第一導電段21用於自發射端電路(Tx,未繪示)接收射頻訊號,而第二導電段22用於將射頻訊號饋入天線電極(例如後述第9圖的天線電極95)。第一環形電極14_1~14_4在長度方向DL上依序排列於第一導電段21和第二導電段22之間。第一環形電極14_1~14_4中的任意相鄰兩者具有第一間距Sa,亦即第一環形電極14_1~14_4彼此直流絕緣,且可以相同的間隔排列。在一些實施例中,第一間距Sa可以是10~20µm。
第一導電段21和第一環形電極14_1之間具有間隔,第二導電段22和第一環形電極14_4之間也具有間隔,亦即第一導電段21和第二導電段22沒有直接電性連接於第一環形電極14_1~14_4。換言之,第一環形電極14_1~14_4用於在與第一導電段21和第二導電段22直流絕緣的情形下,將交流的射頻訊號自第一導電段21傳遞至第二導電段22。
第3圖為第1圖的第二環形電極15_1~15_4、第三環形電極16_1~16_4以及第四環形電極17_1~17_4的放大示意圖。第二環形電極15_1~15_4在長度方向DL上依序且間隔排列。相似地,第三環形電極16_1~16_4與第四環形電極17_1~17_4也在長度方向DL上依序且間隔排列。第二環形電極15_1~15_4中的任意相鄰兩者具有第二間距Sb,亦即第二環形電極150_1~150_4彼此直流絕緣,且可以相同的間隔排列。相似地,第三環形電極16_1~16_4中的任意相鄰兩者具有第二間距Sb,且第四環形電極17_1~17_4中的任意相鄰兩者具有第二間距Sb。在一些實施例中,第二間距Sb可以是10~20µm。
第三環形電極16_1~16_4分別設置於第二環形電極15_1~15_4在寬度方向DW上的第一側(例如左側)。第四環形電極17_1~17_4分別設置於第二環形電極15_1~15_4在寬度方向DW上相對於第一側的第二側(例如右側)。例如,第二環形電極15_1在寬度方向DW上的兩側分別相鄰於第三環形電極16_1和第四環形電極17_1。又例如,第二環形電極15_2在寬度方向DW上的兩側分別相鄰於第三環形電極16_2和第四環形電極17_2,依此類推。
第4圖為第1圖的移相器10的俯視示意圖。為使圖面簡潔,第4圖省略了第1圖中的第一基板11、液晶層13、第一接地電極19和第二接地電極20。第一環形電極14_1~14_4在第二基板12上的多個垂直投影會(1)分別至少部分重疊於第二環形電極15_1~15_4、(2) 分別至少部分重疊於第三環形電極16_1~16_4以及(3) 分別至少部分重疊於第四環形電極17_1~17_4。例如,第一環形電極14_1在第二基板12上的垂直投影至少部分重疊於第二環形電極15_1、第三環形電極16_1和第四環形電極17_1,且可以不重疊於其他環形電極。又例如,第一環形電極14_2在第二基板12上的垂直投影至少部分重疊於第二環形電極15_2、第三環形電極16_2和第四環形電極17_2,且可以不重疊於其他環形電極,依此類推。
一個環形電極中與其他環形電極重疊的區域會在移相器10中形成電容元件,而沒有與其他環形電極重疊的部份會在移相器10形成電感元件。藉由改變第一環形電極14_1~14_4、第二環形電極15_1~15_4、第三環形電極16_1~16_4以及第四環形電極17_1~17_4接收到的直流偏壓可以改變液晶層13的介電常數,從而改變移相器10的電容值,進而改變通過移相器10的射頻訊號的相位。
第5圖為依據本揭示文件一實施例的微帶線18和第一環形電極14_1~14_4的放大示意圖。移相器10可以包含第5圖的微帶線18和第一環形電極14_1~14_4,且包含第3圖的第二環形電極15_1~15_4、第三環形電極16_1~16_4以及第四環形電極17_1~17_4,亦即以第5圖中的元件取代第2圖中的對應元件。由於第5圖與第2圖的實施例相似,以下僅就差異之處詳細說明。在第5圖的實施例中,微帶線18還包含於長度方向DL上依序設置的多個子電極23,且每個子電極23設置於第一環形電極14_1~14_4中相鄰的兩者之間。多個子電極23沒有直接電性連接於第一環形電極14_1~14_4,亦即多個子電極23可以直流絕緣於第一環形電極14_1~14_4。在一些實施例中,多個子電極23與第一環形電極14_1~14_4用於接收相同的直流偏壓。
子電極23能使移相器10的正向傳輸係數(S21)曲線在射頻訊號的工作頻率附近平坦化,以增加移相器10的頻寬。
第6圖為依據本揭示文件一實施例的微帶線68和第一環形電極14_1~14_4的放大示意圖。第7圖為依據本揭示文件一實施例的第二環形電極15_1~15_4、第三環形電極16_1~16_4以及第四環形電極17_1~17_4的放大示意圖。移相器10可以包含第6圖的微帶線68和第一環形電極14_1~14_4,且包含第7圖的第二環形電極15_1~15_4、第三環形電極16_1~16_4以及第四環形電極17_1~17_4,亦即以第6圖中的元件取代第2圖中的對應元件,且以第7圖中的元件取代第3圖中的對應元件。由於第6圖和第7圖的實施例分別相似於第2圖和第3圖的實施例,以下僅就差異之處詳細說明。
在第6圖的實施例中,微帶線68還包含於長度方向DL上依序設置的多個子電極63,每個子電極63設置於第一環形電極14_1~14_4中相鄰的兩者之間,且多個子電極63沒有直接電性連接於第一環形電極14_1~14_4。第一環形電極14_1~14_4中任意相鄰的兩者具有第一間距Sa’,且第一間距Sa’被實質上設為nλ 0。n為介於0至1之間的一數值,且λ 0為微帶線68上的射頻訊號經由天線電極(例如後述第9圖的天線電極95)發射後於一自由空間中的波長。在一些實施例中,子電極63在長度方向DL上的長度被實質上設為nλ 0。在第7圖的實施例中,第二環形電極15_1~15_4中任意相鄰的兩者具有第二間距Sb’,第三環形電極16_1~16_4中任意相鄰的兩者具有第二間距Sb’,且第四環形電極17_1~17_4中任意相鄰的兩者具有第二間距Sb’。為了使第一環形電極14_1~14_4在第二基板12上的垂直投影能夠分別至少部分重疊於第二環形電極15_1~15_4、分別至少部分重疊於第三環形電極16_1~16_4以及分別至少部分重疊於第四環形電極17_1~17_4,第二間距Sb’也被實質上設為nλ 0
較寬的第一間距Sa’與第二間距Sb’提升了天線電極(例如第9圖的天線電極95)的阻抗頻寬。另外,每個環形電極會自一偏壓走線(未繪示)接收直流偏壓,而較寬的第一間距Sa’與第二間距Sb’增加了偏壓走線彼此之間的距離,從而避免偏壓走線影響環形電極彼此之間的耦合效應。
由上述的多個實施例可知,第一環形電極14_1~14_4、第二環形電極15_1~15_4、第三環形電極16_1~16_4以及第四環形電極17_1~17_4可以具有相同的數量(例如4個),但第1~7圖中環形電極的數量僅為示例性的實施例,本揭示文件不以此為限。環形電極的數量可以依據需要的相位偏移量而調整。為方便說明,以下將以標號14指稱不特定數量的所有第一環形電極;以標號15指稱不特定數量的所有第二環形電極;以標號16指稱不特定數量的所有第三環形電極;並以標號17指稱不特定數量的所有第四環形電極。
在一些實施例中,第一環形電極14、第二環形電極15、第三環形電極16以及第四環形電極17中每一種環形電極的數量可以為2~7個。
在一些實施例中,第5圖中子電極23的數量可以隨著第一環形電極14的數量而調整,例如當第一環形電極14的數量為2時,子電極23的數量為1,亦即微帶線18可以包含至少一個子電極23。相似地,第6圖的微帶線68可以包含至少一個子電極63。
在一些實施例中,第一環形電極14、第二環形電極15、第三環形電極16以及第四環形電極17的形狀可以是圓環形或方環形。
在一些實施例中,第三環形電極16以及第四環形電極17可以自移相器10中省略。
第8A~8C圖為依據本揭示文件一些實施例的移相器10提供的最大相位偏移量的示意圖。最大相位偏移量指的是在射頻訊號具有特定的工作頻率(例如24.4GHz)的情況下,射頻訊號通過最小電容值的移相器10與通過最大電容值的移相器10所產生的相位差異。在第8A~8C圖的實施例中,移相器10包含第5圖的微帶線18和第一環形電極14,且包含第3圖的第二環形電極15、第三環形電極16以及第四環形電極17。
在第8A圖的實施例中,第一環形電極14、第二環形電極15、第三環形電極16以及第四環形電極17中每一種環形電極的數量皆為2個,且這些環形電極在長度方向DL上排列的總長度約為2.2mm(亦即每個環形電極在長度方向DL上的寬度LE(標示於第2圖)約為1.1mm),此時移相器10可使射頻訊號的相位產生135º的最大相位偏移量。在第8B圖的實施例中,每種環形電極的數量皆為3個,且這些環形電極在長度方向DL上排列的總長度約為3.3mm,此時移相器10可使射頻訊號的相位產生170º的最大相位偏移量。在第8C圖的實施例中,每種環形電極的數量皆為4個,且這些環形電極在長度方向DL上排列的總長度約為4.4mm,此時移相器10可使射頻訊號的相位產生225º的最大相位偏移量。
另外,根據實驗結果,在每種環形電極的數量皆為7個的情形下,移相器10可提供超過360º(例如395º)的最大相位偏移量。總而言之,移相器10的優點在於能藉由小面積的電路布局使射頻訊號產生大範圍的相位偏移。
第9圖為依據本揭示文件一實施例的天線單元90的俯視示意圖。第10圖為沿著第9圖中剖線AA’的剖面示意圖。請同時參考第9圖與第10圖,天線單元90包含第一基板91、第二基板92、第三基板93、液晶層94、天線電極95、移相器96、第一接地電極97以及第二接地電極98。在第9圖的俯視視角下,移相器96被第一基板91所覆蓋,然為了方便說明移相器96的位置,移相器96在第9圖中被繪示為可見。
在一些實施例中,移相器96可以由前述任一實施例的移相器10來實現,此時第10圖的第一基板91、第二基板92、液晶層94、第一接地電極97以及第二接地電極98可以分別用於形成移相器10的第一基板11、第二基板12、液晶層13、第一接地電極19以及第二接地電極20。換言之,第10圖的第一基板91、第二基板92、液晶層94、第一接地電極97以及第二接地電極98的設置方式相似於第1圖的第一基板11、第二基板12、液晶層13、第一接地電極19以及第二接地電極20,故相關內容不重複贅述。
在本實施例中,天線電極95為貼片天線,但本揭示文件不以此為限。在一些實施例中,天線電極95也可以用其他合適種類的天線來實現,例如倒F形天線或微帶天線。移相器96的微帶線延伸至天線電極95下方以將射頻訊號饋入天線電極95,亦即在移相器96是以移相器10實現的情況下,天線電極95於第一基板91上的垂直投影會至少部分重疊於移相器10的第二導電段22。
第一接地電極97設置於第一基板91遠離液晶層94的一側,且位於天線電極95與第一基板91之間。第一接地電極97包含槽孔SL,在移相器96是以移相器10實現的情況下,槽孔SL在第一基板91上的垂直投影會至少部分重疊於移相器10的第二導電段22。槽孔SL用於避免第一接地電極97妨礙天線電極95與移相器96的微帶線之間的耦合效應。第三基板93設置於第一接地電極97遠離第一基板91的一側,且第三基板93位於天線電極95與第一接地電極97之間。在一些實施例中,第三基板93可以由各種合適的介電質材料製作,例如玻璃、陶瓷或塑膠材料。
總而言之,天線單元90的優點在於電路布局面積小,且能使其發射的射頻訊號產生大範圍的相位偏移。
第11圖為依據本揭示文件一實施例的天線裝置110的俯視示意圖。天線裝置110包含多個第9圖的天線單元90,且多個天線單元90排列成包含多行與多列的天線矩陣111。換言之,天線裝置110可以包含前述的第一基板91、第二基板92、液晶層94、第一接地電極97以及第二接地電極98。多個天線單元90可以自相同的發射端電路(未繪示)接收射頻訊號,亦即多個移相器96的微帶線可以互相耦接。每個移相器96的直流偏壓可以獨立控制,從而使得多個天線單元90所發射的射頻訊號具有不同的相位偏移量,進而使天線裝置110可以被操作為相位陣列天線。
由上述可知,天線裝置110輕薄且具有廣掃描角度,使得天線裝置110適合在居家照護的應用情境中追蹤移動的照護對象,以即時獲取照護對象的生理資訊(例如藉由量測胸腔起伏之頻率計算呼吸頻率)。
在說明書及申請專利範圍中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。然而,所屬技術領域中具有通常知識者應可理解,同樣的元件可能會用不同的名詞來稱呼。說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異做為區分元件的方式,而是以元件在功能上的差異來做為區分的基準。在說明書及申請專利範圍所提及的「包含」為開放式的用語,故應解釋成「包含但不限定於」。另外,「耦接」在此包含任何直接及間接的連接手段。因此,若文中描述第一元件耦接於第二元件,則代表第一元件可通過電性連接或無線傳輸、光學傳輸等信號連接方式而直接地連接於第二元件,或者通過其他元件或連接手段間接地電性或信號連接至該第二元件。
另外,除非說明書中特別指明,否則任何單數格的用語都同時包含複數格的涵義。
以上僅為本揭示文件的較佳實施例,凡依本揭示文件請求項所做的均等變化與修飾,皆應屬本揭示文件的涵蓋範圍。
10:移相器 11:第一基板 12:第二基板 13:液晶層 14_1~14_4,14:第一環形電極 15_1~15_4,15:第二環形電極 16_1~16_4,16:第三環形電極 17_1~17_4,17:第四環形電極 18,68:微帶線 19:第一接地電極 20:第二接地電極 21:第一導電段 22:第二導電段 23,63:子電極 Sa,Sa’:第一間距 Sb,Sb’:第二間距 DL:長度方向 DW:寬度方向 LE:寬度 AA’:剖線 90:天線單元 91:第一基板 92:第二基板 93:第三基板 94:液晶層 95:天線電極 96:移相器 97:第一接地電極 98:第二接地電極 SL:槽孔 110:天線裝置 111:天線矩陣
第1圖為依據本揭示文件一實施例的移相器的爆炸圖。 第2圖為第1圖的微帶線和第一環形電極的放大示意圖。 第3圖為第1圖的第二環形電極、第三環形電極以及第四環形電極的放大示意圖。 第4圖為第1圖的移相器的俯視示意圖。 第5圖為依據本揭示文件一實施例的微帶線和第一環形電極的放大示意圖。 第6圖為依據本揭示文件一實施例的微帶線和第一環形電極的放大示意圖。 第7圖為依據本揭示文件一實施例的第二環形電極、第三環形電極以及第四環形電極的放大示意圖。 第8A圖為依據本揭示文件一些實施例的移相器提供的最大相位偏移量的示意圖。 第8B圖為依據本揭示文件一些實施例的移相器提供的最大相位偏移量的示意圖。 第8C圖為依據本揭示文件一些實施例的移相器提供的最大相位偏移量的示意圖。 第9圖為依據本揭示文件一實施例的天線單元的俯視示意圖。 第10圖為沿著第9圖中剖線的剖面示意圖。 第11圖為依據本揭示文件一實施例的天線裝置的俯視示意圖。
10:移相器
11:第一基板
12:第二基板
13:液晶層
14_1~14_4:第一環形電極
15_1~15_4:第二環形電極
16_1~16_4:第三環形電極
17_1~17_4:第四環形電極
18:微帶線
19:第一接地電極
20:第二接地電極

Claims (20)

  1. 一種移相器,包含: 一第一基板; 一第二基板,與該第一基板相對設置; 一液晶層,設置於該第一基板與該第二基板之間; 多個第一環形電極,依序且間隔設置於該第一基板靠近該液晶層的一側;以及 多個第二環形電極,依序且間隔設置於該第二基板靠近該液晶層的一側,其中該多個第一環形電極在該第二基板上的多個垂直投影分別至少部分重疊於該多個第二環形電極。
  2. 如請求項1所述之移相器,還包含: 一微帶線,設置於該第一基板靠近該液晶層的一側,包含具有一長度方向的一第一導電段和一第二導電段,且用於傳送一射頻訊號, 其中該多個第一環形電極在該長度方向上依序排列於該第一導電段和該第二導電段之間,且用於在與該第一導電段和該第二導電段直流絕緣的情形下,將該射頻訊號自該第一導電段傳遞至該第二導電段。
  3. 如請求項2所述之移相器,其中,該微帶線還包含於該長度方向上依序設置的至少一子電極, 其中每個子電極設置於該多個第一環形電極中相鄰的兩者之間,且該至少一子電極直流絕緣於該多個第一環形電極。
  4. 如請求項2所述之移相器,其中,該多個第一環形電極中相鄰的兩者具有一第一間距,且該第一間距實質上為nλ 0,n為介於0至1之間的一數值,且λ 0為該射頻訊號於一自由空間中的一波長。
  5. 如請求項2所述之移相器,還包含多個第三環形電極和多個第四環形電極, 其中該多個第三環形電極和該多個第四環形電極設置於該第二基板靠近該液晶層的一側,且該多個第三環形電極分別設置於該多個第二環形電極的一第一側,該多個第四環形電極分別設置於該多個第二環形電極相對於該第一側的一第二側, 其中該多個第一環形電極在該第二基板上的該多個垂直投影分別至少部分重疊於該多個第三環形電極,且分別至少部分重疊於該多個第四環形電極。
  6. 如請求項5所述之移相器,其中,該多個第二環形電極中相鄰的兩者具有一第二間距,該多個第三環形電極中相鄰的兩者具有該第二間距,且該多個第四環形電極中相鄰的兩者具有該第二間距,其中該第二間距實質上為nλ 0,n為介於0至1之間的一數值,且λ 0為該射頻訊號於一自由空間中的一波長。
  7. 如請求項1所述之移相器,還包含: 一第一接地電極,設置於該第一基板遠離該液晶層的一側;以及 一第二接地電極,設置於該第二基板遠離該液晶層的一側。
  8. 如請求項1所述之移相器,其中,該多個第一環形電極和該多個第二環形電極為圓環形或方環形。
  9. 一種天線單元,包含: 一天線電極; 一第一基板; 一第二基板,與該第一基板相對設置; 一液晶層,設置於該第一基板與該第二基板之間;以及 一移相器,用於將一射頻訊號饋入該天線電極,且包含: 多個第一環形電極,依序且間隔設置於該第一基板靠近該液晶層的一側;以及 多個第二環形電極,依序且間隔設置於該第二基板靠近該液晶層的一側,其中該多個第一環形電極在該第二基板上的多個垂直投影分別至少部分重疊於該多個第二環形電極。
  10. 如請求項9所述之天線單元,其中,該移相器還包含: 一微帶線,設置於該第一基板靠近該液晶層的一側,包含具有一長度方向的一第一導電段和一第二導電段,且用於傳送該射頻訊號,其中該天線電極於該第一基板上的一垂直投影至少部分重疊於該第二導電段, 其中該多個第一環形電極在該長度方向上依序排列於該第一導電段和該第二導電段之間,且用於在與該第一導電段和該第二導電段直流絕緣的情形下,將該射頻訊號自該第一導電段傳遞至該第二導電段。
  11. 如請求項10所述之天線單元,其中,該微帶線還包含於該長度方向上依序設置的至少一子電極, 其中每個子電極設置於該多個第一環形電極中相鄰的兩者之間,且該至少一子電極直流絕緣於該多個第一環形電極。
  12. 如請求項10所述之天線單元,其中,該多個第一環形電極中相鄰的兩者具有一第一間距,且該第一間距實質上為nλ 0,n為介於0至1之間的一數值,且λ 0為該射頻訊號於一自由空間中的一波長。
  13. 如請求項10所述之天線單元,其中,該移相器還包含多個第三環形電極和多個第四環形電極, 其中該多個第三環形電極和該多個第四環形電極設置於該第二基板靠近該液晶層的一側,且該多個第三環形電極分別設置於該多個第二環形電極的一第一側,該多個第四環形電極分別設置於該多個第二環形電極相對於該第一側的一第二側, 其中該多個第一環形電極在該第二基板上的該多個垂直投影分別至少部分重疊於該多個第三環形電極,且分別至少部分重疊於該多個第四環形電極。
  14. 如請求項13所述之天線單元,其中,該多個第二環形電極中相鄰的兩者具有一第二間距,該多個第三環形電極中相鄰的兩者具有該第二間距,且該多個第四環形電極中相鄰的兩者具有該第二間距,其中該第二間距實質上為nλ 0,n為介於0至1之間的一數值,且λ 0為該射頻訊號於一自由空間中的一波長。
  15. 如請求項9所述之天線單元,還包含: 一第一接地電極,設置於該第一基板遠離該液晶層的一側,且位於該天線電極與該第一基板之間;以及 一第二接地電極,設置於該第二基板遠離該液晶層的一側。
  16. 如請求項9所述之天線單元,其中,該多個第一環形電極和該多個第二環形電極為圓環形或方環形。
  17. 一種天線裝置,包含: 一第一基板; 一第二基板,與該第一基板相對設置; 一液晶層,設置於該第一基板與該第二基板之間;以及 多個天線單元,排列成具有多行和多列的一天線矩陣,其中每個天線單元包含: 一天線電極;以及 一移相器,用於將一射頻訊號饋入該天線電極,且包含: 多個第一環形電極,依序且間隔設置於該第一基板靠近該液晶層的一側;以及 多個第二環形電極,依序且間隔設置於該第二基板靠近該液晶層的一側,其中該多個第一環形電極在該第二基板上的多個垂直投影分別至少部分重疊於該多個第二環形電極。
  18. 如請求項17所述之天線裝置,其中,該移相器還包含: 一微帶線,設置於該第一基板靠近該液晶層的一側,包含具有一長度方向的一第一導電段和一第二導電段,且用於傳送該射頻訊號,其中該天線電極於該第一基板上的一垂直投影至少部分重疊於該第二導電段, 其中該多個第一環形電極在該長度方向上依序排列於該第一導電段和該第二導電段之間,且用於在與該第一導電段和該第二導電段直流絕緣的情形下,將該射頻訊號自該第一導電段傳遞至該第二導電段。
  19. 如請求項18所述之天線裝置,其中,該微帶線還包含於該長度方向上依序設置的多個子電極, 其中每個子電極設置於該多個第一環形電極中相鄰的兩者之間,且該至少一子電極直流絕緣於該多個第一環形電極。
  20. 如請求項18所述之天線裝置,其中,該移相器還包含多個第三環形電極和多個第四環形電極, 其中該多個第三環形電極和該多個第四環形電極設置於該第二基板靠近該液晶層的一側,且該多個第三環形電極分別設置於該多個第二環形電極的一第一側,該多個第四環形電極分別設置於該多個第二環形電極相對於該第一側的一第二側, 其中該多個第一環形電極在該第二基板上的該多個垂直投影分別至少部分重疊於該多個第三環形電極,且分別至少部分重疊於該多個第四環形電極。
TW110143251A 2021-11-19 2021-11-19 移相器、具有移相器的天線單元以及具有移相器的天線裝置 TWI800998B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110143251A TWI800998B (zh) 2021-11-19 2021-11-19 移相器、具有移相器的天線單元以及具有移相器的天線裝置
CN202210347771.2A CN114566774B (zh) 2021-11-19 2022-04-01 移相器、具有移相器的天线单元及具有移相器的天线装置
US17/842,125 US20230163459A1 (en) 2021-11-19 2022-06-16 Phase shifter, antenna circuit and antenna device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110143251A TWI800998B (zh) 2021-11-19 2021-11-19 移相器、具有移相器的天線單元以及具有移相器的天線裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI800998B TWI800998B (zh) 2023-05-01
TW202322465A true TW202322465A (zh) 2023-06-01

Family

ID=81720398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110143251A TWI800998B (zh) 2021-11-19 2021-11-19 移相器、具有移相器的天線單元以及具有移相器的天線裝置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230163459A1 (zh)
CN (1) CN114566774B (zh)
TW (1) TWI800998B (zh)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110365422B (zh) * 2018-04-04 2021-01-29 京东方科技集团股份有限公司 一种信号处理装置及其制备方法
CN108511858B (zh) * 2018-04-13 2020-04-14 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶移相器以及电子设备
CN208655852U (zh) * 2018-05-21 2019-03-26 京东方科技集团股份有限公司 一种移相器、天线、通信设备
CN109932845B (zh) * 2018-06-08 2020-12-01 京东方科技集团股份有限公司 液晶移相器及电子装置
CN108879036B (zh) * 2018-07-02 2021-10-26 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶移相器阵列及天线
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
CN110658646A (zh) * 2018-08-10 2020-01-07 北京京东方传感技术有限公司 移相器及液晶天线
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

Also Published As

Publication number Publication date
CN114566774A (zh) 2022-05-31
CN114566774B (zh) 2023-07-14
US20230163459A1 (en) 2023-05-25
TWI800998B (zh) 2023-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110137636B (zh) 移相器和液晶天线
US10741921B2 (en) Multi-layered software defined antenna and method of manufacture
US11119364B2 (en) Liquid crystal phase shifter, method for operating the same, liquid crystal antenna, and communication apparatus
US11837802B2 (en) Liquid crystal antenna unit and liquid crystal phased array antenna
US11158916B2 (en) Phase shifter and liquid crystal antenna
US20230335917A1 (en) Electronic device
WO2020171947A1 (en) Switchable patch antenna
CN104617383A (zh) 多波束扫描透镜天线
US11431105B2 (en) Multi-band fast roll off antenna having multilayer PCB-formed cloaked dipoles
CN109193081B (zh) 射频移相装置
US11189920B2 (en) Control substrate, liquid crystal phase shifter and method of forming control substrate
TWI749987B (zh) 天線結構及陣列天線模組
WO2022160224A1 (zh) 天线及通信设备
TW202322465A (zh) 移相器、具有移相器的天線單元以及具有移相器的天線裝置
US7557765B2 (en) Smart antenna with adjustable radiation pattern
CN111786110B (zh) 天线装置及客户前端设备
CN114006167A (zh) 液晶相控阵天线
US20240235020A1 (en) Antenna, manufacturing method, driving method, and antenna system
CN115799778A (zh) 一种移相器及天线
KR20210056670A (ko) 평판 안테나