[实用新型]一种叠层液晶天线

说明书

本申请涉及一种叠层液晶天线，包括上电极基板和下电极基板,所述上电极基板和下电极基板之间设置有中间电极基板，所述上电极基板和中间电极基板之间填充有上液晶层，所述下电极基板和中间电极基板之间填充有下液晶层，所述中间电极基板的两侧分别于其与相邻的上电极基板和下电极基板之间形成有对上液晶层和下液晶层的液晶分子偏转的电场力。本申请在上电极基板和下电极基板之间引入中间电极基板作为叠层液晶天线的支撑衬底，能够有效降低射频信号的传输损耗，并且天线的厚度也得以控制，符合超薄轻便天线的要求。

技术领域

本申请涉及无线通信的技术领域，尤其涉及一种叠层液晶天线。

背景技术

基于良好射频性能的液晶(LC)材料的液晶天线及其阵列相控阵天线，是近年来学术界和工程界的热点技术领域的新产品。液晶天线属于电子扫描(ESA)可调谐相控阵天线的一种重要分支，可广泛应用于毫米波及高频微波天线产品。相比于传统机械天线，液晶天线具有响应快、体积紧凑、易于运营维护等显著优势，而且随着规模化量产的实现，成本也将会得到大幅降低。因此能够很好地满足物联网、5G和卫星通信服务等无线互联通信技术对功能强化、数量规模大和成本低廉天线产品的迫切需求。

液晶天线一般采用上、下基板为支撑衬底，中间封装液态液晶材料的类似三明治结构。在这种结构中，上、下基板设置金属电极布线图案用于射频微波和驱动控制电信号的传输及控制，中间液晶材料受到不同驱动电信号后进行分子取向偏转得到不同的液晶等效介电常数，从而实现对微波信号的调谐以获得所需要的天线功能。基于这种三明治结构的液晶天线，通过施加不同的液晶偏转电压可以得到不同的电磁波移相量。进一步地，通过控制液晶天线相控阵面板中各个单元子天线对电磁波调谐的移相量进行波束合成，获得不同波束指向角扫描实现电磁波信号的接收或发射。

目前为了提高液晶天线对电磁波信号的调谐能力，例如增大移相量或增加信号处理灰度数量，采用的技术手段是将两个或多个相同或不同规格的三明治结构的液晶天线在断层结构方向上进行叠加串联或并联，来增强液晶天线的功能。

虽然采用上述这种方式具有操作简单以及组合自由度大等显著优势，但是不可避免的也会存在一些系统性的不足，例如，衬底介质数量增加所带来的传输损耗明显变大且对功耗和响应速度容易产生不利影响，而且终端产品的厚度由于天线组合数量的增加而变得难以降低。

发明内容

(一)发明目的

为解决现有液晶天线在断层结构方向上简单叠加从而带来传输损耗明显变大的问题，本申请所提供的一种叠层液晶天线能够有效减少衬底介质数量，降低射频信号的传输损耗，并且天线的厚度也得以控制，符合超薄轻便天线的要求。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本申请提供了一种叠层液晶天线，包括上电极基板和下电极基板,所述上电极基板和下电极基板之间设置有中间电极基板，所述上电极基板和中间电极基板之间填充有上液晶层，所述下电极基板和中间电极基板之间填充有下液晶层，所述中间电极基板的两侧分别于其与相邻的上电极基板和下电极基板之间形成有对上液晶层和下液晶层的液晶分子偏转的电场力。

本申请通过在上电极基板和下电极基板之间引入一层新的中间电极基板，使得在中间电极基板和上电极基板之间形成有上液晶层，在中间电极基板和下电极基板之间形成有下液晶层，继而实现了在液晶天线内包含两层液晶层，上液晶层、中间电极基板和下液晶层形成叠层结构；另一方面中间电极基板和上电极基板之间以及和下电极基板之间均可以形成对上液晶层和下液晶层的液晶分子偏转的电场力，由此通过引入中间电极基板作为叠层液晶天线的支撑衬底来减少衬底介质的数量，既有效降低了射频信号的传输损耗，又能够使得产品的整体厚度降低。

优选的是，所述中间电极基板上相对的两侧分别设置有电极薄膜，所述上电极基板和下电极基板朝向中间电极基板的一侧均设置有与电极薄膜相互作用的功能膜层。