[发明专利]基于液晶的电控过零扫描波导漏波天线

权利要求书

1.基于液晶的电控过零扫描波导漏波天线，其特征在于，它包括顶部介质板层(1)、金属层(2)、绝缘胶层(3)、液晶层(4)和底部波导槽(5)；

顶部介质板层(1)的下表面设置有金属层(2)，金属层(2)为刻蚀有周期性横缝和纵缝的漏波结构，其中的周期性横缝要使电磁波在底部波导槽(5)与金属层(2)之间传播时的等效串联电感增加，其中的周期性纵缝要使电磁波在底部波导槽(5)与金属层(2)之间传播时的等效并联电容增加；

顶部介质板层(1)与金属层(2)之间通过机械加工方式、电镀方法、热压方法或微电子工艺紧密结合为一体；

底部波导槽(5)为矩形板的上表面开有纵向槽结构，所述纵向槽与金属层(2)之间填满液晶材料，从而形成液晶层(4)；

底部波导槽(5)的纵向槽两侧凸起部分的上表面与金属层(2)之间通过绝缘胶层(3)粘接在一起；

金属层(2)上设置有N个周期性缝隙单元和两个导带(2-3)，N个周期性缝隙单元与两端的1号波导端口和2号波导端口之间分别设置一个导带(2-3)，天线总长度L_m＝N*p+2l_c，其中l_c为导带(2-3)的长度，其中λ_g为目标工作频率下波导中传递电磁波的介质波长；

N个周期性缝隙单元包括两组纵缝列和一组横缝列，横缝列位于两组纵缝列之间，两组纵缝沿纵向错位设置；每组纵缝列为m个纵缝(2-1)沿纵向均匀设置，横缝列为2m个横缝(2-2)沿纵向均匀设置；每个周期性缝隙单元包括2个纵缝(2-1)和2个横缝(2-2)，相邻两个周期性缝隙单元之间的间距p取λ_g/2至λ_g，纵缝(2-1)的长度l₁取λ_g/3至λ_g，横缝(2-2)的长度l₂取λ_g/10至λ_g/5，横纵缝之间的横向间距d_s取λ_g/10至λ_g/8。

2.根据权利要求1所述基于液晶的电控过零扫描波导漏波天线，其特征在于，顶部介质板层(1)为微波板，相对介电常数ε_r在2到10之间，损耗角正切tanδ<0.01，厚度d₂<5mm。

3.根据权利要求1所述基于液晶的电控过零扫描波导漏波天线，其特征在于，金属层(2)厚度小于1mm。

4.根据权利要求1所述基于液晶的电控过零扫描波导漏波天线，其特征在于，底部波导槽(5)的纵向槽是利用机械加工方法、微电子工艺或者电镀工艺制作的L_m×a_LC×d_LC槽体，槽宽a_LC>λ/2，λ为工作波长，槽深d_LC<0.4mm。

5.根据权利要求4所述基于液晶的电控过零扫描波导漏波天线，其特征在于，液晶层(4)填满底部波导槽(5)与金属层(2)之间的全部空间；

在底部波导槽(5)以及金属层(2)与液晶层(4)接触的表面要进行液晶的配向处理，保证液晶材料分子的长轴能够在不施电压的情况下垂直于z方向，所述z方向为贯穿底部波导槽(5)和金属层(2)的方向。

6.根据权利要求1所述基于液晶的电控过零扫描波导漏波天线，其特征在于，绝缘胶层(3)厚度d_g<0.03mm。