[发明专利]一种液晶移相器、液晶移相器的制作方法和天线

说明书

本公开提供一种液晶移相器、液晶移相器的制作方法和天线，所述液晶移相器包括：相对设置的第一基板和第二基板；液晶层，所述液晶层位于所述第一基板和所述第二基板之间；所述液晶层包括液晶分子和由可聚合单体形成的聚合物网络；第一电极层，所述第一电极层位于所述第一基板朝向所述液晶层的一侧；第二电极层，所述第二电极层位于所述第二基板朝向所述液晶层的一侧；其中，所述第一电极层和所述第二电极层被配置为加载控制所述液晶分子偏转的电压信号。

技术领域

本公开涉及微波技术领域，具体涉及一种液晶移相器、液晶移相器的制作方法和天线。

背景技术

微波毫米波相控阵天线可通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变方向图形状，在军/民用雷达、卫星通信等无线系统中具有重要应用价值，目前急需一种低成本、小型化微波毫米波相控阵解决方案。其中，机械式相控阵天线体积较大，且剖面很高，在诸多应用场景受限，且需高精度伺服系统来实现跟星，导致成本较高。有源相控阵天线各通道配备独立T/R组件，导致其功耗高且成本高昂、不利于实现低成本的相控阵天线。液晶是一种介电各向异性材料，在外场作用下介电常数会连续变化，且其随工作频率增加，液晶对微波的损耗无明显变化，将液晶作为电调介质应用在相控阵天线中具有低成本、低功耗的优势。

相控阵天线波束切换时间是相控阵系统的重要指标，尤其在低轨跟星通信中，波速切换时间需要匹配卫星的移动速度，才能保证通信正常。针对液晶相控阵天线，其波束切换时间受限于液晶移相器本身的响应速度，提升其响应速度有利于实现相控阵天线产业化应用。

发明内容

本公开提供一种液晶移相器，所述液晶移相器包括：相对设置的第一基板和第二基板；液晶层，所述液晶层位于所述第一基板和所述第二基板之间；所述液晶层包括液晶分子和由可聚合单体形成的聚合物网络；第一电极层，所述第一电极层位于所述第一基板朝向所述液晶层的一侧；第二电极层，所述第二电极层位于所述第二基板朝向所述液晶层的一侧；其中，所述第一电极层和所述第二电极层被配置为加载控制所述液晶分子偏转的电压信号。

在一些实施例中，所述可聚合单体为环氧-硫醇体系、环氧-氨体系、丙烯酸酯体系中的任一者。

在一些实施例中，所述第一电极层包括第一传输线，所述第一传输线包括第一传输线本体和设置在所述第一传输线本体沿其宽度方向一侧的多个第一分支部；所述第二电极层包括第二传输线，所述第二传输线包括第二传输线本体和设置在所述第二传输线本体沿其宽度方向一侧的多个第二分支部；

所述第一传输线本体与所述第二传输线本体均沿第一方向延伸，且二者在所述第一基板上的正投影无交叠；所述第一分支部与所述第二分支部一一对应，每个所述第一分支部与相应的第二分支部在所述第一基板上的正投影存在交叠区域。

在一些实施例中，沿所述第一方向，各个第一分支部所对应的所述交叠区域的面积逐渐增大。

在一些实施例中，所述第二电极层包括并排设置的第一传输线和第二传输线，所述第一传输线和所述第二传输线均沿第一方向延伸；所述第一电极层包括沿第一方向并排设置的多个第一贴片电极；其中，每个所述第一贴片电极在所述第一基板上的正投影与所述第一传输线在所述第一基板上的正投影存在第一交叠区域；每个所述第一贴片电极在所述第一基板上的正投影与所述第二传输线在所述第一基板上的正投影存在第二交叠区域。

在一些实施例中，沿所述第一方向，各第一贴片电极所对应的第一交叠区域的面积逐渐增大；各第一贴片电极所对应的第二交叠区域的面积逐渐增大。

在一些实施例中，所述第一电极层包括微带线，所述第二电极层包括参考电极，所述微带线在所述第一基板上的正投影位于所述参考电极在所述第一基板上的正投影范围内。

在一些实施例中，所述微带线包括微带线本体以及设置在所述微带线上的多个第三分支部，所述微带线本体沿第一方向延伸，所述多个第三分支部设置在所述微带线本体的至少一侧；沿所述第一方向，各第三分支部在所述参考电极上的正投影面积逐渐增大。