一种移相器及天线的制作方法

文档序号:29632428发布日期:2022-04-13 16:18阅读:146来源:国知局
一种移相器及天线的制作方法

1.本发明实施例涉及通信技术领域,尤其涉及一种移相器及天线。


背景技术:

2.液晶天线基于液晶分子各向异性的特点,利用驱动电压控制液晶分子的排列,从而改变各移相单元的介电常数,藉以控制各移相单元中射频信号的相位,最终实现对天线辐射波束指向的控制,液晶天线可广泛应用于低轨卫星接收天线、车载天线、基站天线等场景。
3.由于液晶天线会工作于外界环境,外界环境温度的变化会对液晶天线中液晶的状态造成影响,当外界温度过低时,液晶的响应速率降低,进而影响液晶天线的性能。


技术实现要素:

4.针对上述问题,本发明提供了一种移相器及天线,以提高移相器和天线在低温环境下的性能。
5.第一方面,本发明实施例提供了一种移相器,包括:
6.相对设置的第一基板和第二基板;
7.至少一个移相单元,所述移相单元包括微带线、液晶层和接地金属层;
8.所述微带线位于所述第一基板靠近所述第二基板的一侧,所述接地金属层位于所述第二基板靠近所述第一基板的一侧,所述液晶层位于所述第一基板和所述第二基板之间;
9.所述移相器还包括加热电极,所述加热电极位于所述第二基板靠近所述接地金属层的一侧;
10.所述移相器还包括加热电极绑定端子和驱动电极绑定端子,所述加热电极绑定端子与所述加热电极电连接,所述驱动电极绑定端子与所述微带线电连接;
11.所述加热电极绑定端子与所述驱动电极绑定端子同层设置或异层设置,且所述加热电极绑定端子在所述第一基板所在平面上的垂直投影与所述驱动电极绑定端子在所述第一基板所在平面上的垂直投影之间存在间隙。
12.第二方面,本发明实施例还提供了一种天线,包括第一方面所述的移相器。
13.本发明实施例提供的移相器及天线,在移相器内设置加热电极,通过加热电极对移相器的液晶层进行加热,保证液晶层中的液晶分子工作于正常温度范围,使移相器在低温环境下仍能维持较优的工作性能。另外,将加热电极设置于第二基板靠近接地金属层的一侧,既能降低布线难度,还能够隔绝一部分射频信号与加热电极的互耦作用,保证移相器工作可靠性,又可以借助于几乎整层的接地金属层,实现液晶层的均匀加热,进一步提高加热效果。同时,设置加热电极绑定端子和驱动电极绑定端子,能够将移相器与柔性电路板牢固连接,以使柔性电路板提供移相器工作所需电压,并且设置加热电极绑定端子和驱动电极绑定端子的垂直投影不交叠,为柔性电路板提供足够的绑定空间,降低与柔性电路板的
绑定难度,能够较为灵活的实现加热电极和微带线与柔性电路板的连接。
附图说明
14.图1为本发明实施例提供的一种移相器的结构示意图;
15.图2为图1在a处的放大结构示意图;
16.图3为图2沿b-b’方向的截面结构示意图;
17.图4为本发明实施例提供的一种移相器与柔性电路板的连接结构示意图;
18.图5为本发明实施例提供的另一种移相器与柔性电路板的连接结构示意图;
19.图6为本发明实施例提供的又一种移相器的结构示意图;
20.图7为本发明实施例提供的再一种移相器的结构示意图;
21.图8为图7在c处的放大结构示意图;
22.图9为图8沿d-d’方向的截面结构示意图;
23.图10为图7在e处的放大结构示意图;
24.图11为图10沿f-f’方向的截面结构示意图;
25.图12为本发明实施例提供的又一种移相器的结构示意图;
26.图13为图12沿g-g’方向的局部截面结构示意图;
27.图14为图12沿h-h’方向的局部截面结构示意图;
28.图15为本发明实施例提供的一种移相器的局部截面结构示意图;
29.图16为本发明实施例提供的再一种移相器的结构示意图;
30.图17为图16沿i-i’方向的局部截面结构示意图;
31.图18为图16沿j-j’方向的局部截面结构示意图;
32.图19为本发明实施例提供的另一种移相器的局部截面结构示意图;
33.图20为本发明实施例提供的又一种移相器的结构示意图;
34.图21为本发明实施例提供的再一种移相器的结构示意图;
35.图22为图21在k处的放大结构示意图;
36.图23为本发明实施例提供的又一种移相器的结构示意图;
37.图24为本发明实施例提供的一种天线的结构示意图;
38.图25为本发明实施例提供的一种天线的局部截面结构示意图;
39.图26为本发明实施例提供的又一种天线的局部截面结构示意图;
40.图27为本发明实施例提供的再一种天线的局部截面结构示意图。
41.附图标记说明:
42.第一基板-10;第一绑定台阶-101;第二基板-11;第二绑定台阶-111;移相单元-12;微带线-13;液晶层-14;液晶分子-141;接地金属层-15;第一镂空部-151;第二镂空部-152;加热电极-16;加热电极分部-161;加热连接分部-162;加热电极绑定端子-17;第一加热电极绑定端子-171;第二加热电极绑定端子-172;驱动电极绑定端子-18;第一驱动电极绑定端子-181;第二驱动电极绑定端子-182;驱动电压传输线-19;柔性电路板-20;导电连接结构-21;第一导电连接结构-211;第二导电连接结构-212;胶框-213;导电结构-214;第一绝缘层-22;辐射电极-23;馈电网络-24;射频信号接口-25;焊盘-26;第三基板-27;胶层-28;第四基板-29。
具体实施方式
43.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
44.图1为本发明实施例提供的一种移相器的结构示意图,图2为图1在a处的放大结构示意图,图3为图2沿b-b’方向的截面结构示意图,参考图1-3,本发明实施例提供的移相器包括:
45.相对设置的第一基板10和第二基板11,至少一个移相单元12,移相单元12包括微带线13、液晶层14和接地金属层15。微带线13位于第一基板10靠近第二基板11的一侧,接地金属层15位于第二基板11靠近第一基板10的一侧,液晶层14位于第一基板10和第二基板11之间。移相器还包括加热电极16,加热电极16位于第二基板11靠近接地金属层15的一侧。移相器还包括加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18,加热电极绑定端子17与加热电极16电连接,驱动电极绑定端子18与微带线13电连接。加热电极绑定端子17与驱动电极绑定端子18同层设置或异层设置,且加热电极绑定端子17在第一基板10所在平面上的垂直投影与驱动电极绑定端子18在第一基板10所在平面上的垂直投影之间存在间隙。
46.其中,移相器是指能够对波的相位进行调整的器件或设备。继续参考图1和图2,本发明实施例中的移相器具体包括:相对设置的第一基板10和第二基板11,其中,第一基板10和第二基板11均可为玻璃基板,但并不局限于此。
47.此外,该移相器还包括至少一个移相单元12,移相单元12用于实现射频信号的移相功能。具体的,如图1和图2所示,移相单元12内包括微带线13、液晶层14和接地金属层15,微带线13位于第一基板10上,并且设置于第一基板10靠近第二基板11的一侧;接地金属层15位于第二基板11上,并且设置于第二基板11靠近第一基板10的一侧;第一基板10和第二基板11之间设置有液晶层14。在给微带线13和接地金属层15上施加电压信号后,微带线13和接地金属层15之间会形成电场,电场可驱动液晶层14中的液晶分子141偏转,从而改变液晶层14的介电常数。此外,微带线13还用于传输射频信号,射频信号在微带线13和接地金属层15之间的液晶层14中传输,由于液晶层14介电常数的改变,微带线13上传输的射频信号会发生移相,从而改变了射频信号的相位,实现射频信号的移相功能。
48.需要说明的是,移相器可包括一个移相单元12,一个移相单元12包括一个微带线13,移相单元12用于实现微带线13上传输的射频信号的移相功能。可选的,移相器也可包括多个呈阵列分布的移相单元12,以同时对多个微带线13上传输的射频信号进行移相,图1仅以移相器包括16个移相单元12为例,在其他实施例中,本领域技术人员可根据实际需求对移相单元12的数量和布局进行设置,本发明实施例对此不作限定。
49.继续参考图1-3,本实施例中的移相器还包括加热电极16,加热电极16位于第二基板11与接地金属层15之间,即第二基板11靠近接地金属层15的一侧。当移相器处于低温环境中时,可通过加热电极16对液晶层14加热,以提升液晶层14中的液晶分子141的温度,保证液晶层14中的液晶分子141工作于正常温度范围,从而避免外界低温环境对移相器工作性能的影响,解决移相器在低温环境中响应慢,甚至无法正常工作的问题。
50.需要注意的是,对于加热电极16的具体布线方式,本发明实施例不做限定,任意一种能够实现对液晶层14进行加热的加热电极16布线方式均在本发明实施例技术方案的保
护范围内,图1中仅示例性的给出了一种可选的加热电极16布线方式。
51.另外,值得提出的一点是,由于微带线13用于传输射频信号,为避免对射频信号的传输造成影响,微带线13周围一定范围内不能设置除接地金属层15之外的金属结构。本发明实施例中,将加热电极16设置于第二基板11与接地金属层15之间,这种设置方式的优点在于:一方面加热电极16与微带线13异层设置,使得加热电极16的排布不会受微带线13以及为微带线13提供驱动电压的驱动电压传输线19排布的影响,降低布线难度;另一方面,由于接地金属层15的屏蔽作用,能够隔绝一部分射频信号与加热电极16的互耦作用,保证移相器工作的可靠性;再一方面,由于接地金属层15导热性能较好,可以借助于几乎整层的接地金属层15传导热量,实现液晶层14的均匀加热,进一步提高加热效果。
52.继续参考图1,本实施例中的移相器还包括加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18。其中,加热电极绑定端子17与加热电极16电连接,用于将加热电极16与柔性电路板(flexible printed circuit,fpc)进行绑定,柔性电路板可与加热驱动电路电连接,以使加热驱动电路通过柔性电路板给加热电极16提供加热电压,实现加热电极16的加热功能。
53.继续参考图1,驱动电极绑定端子18与微带线13电连接,驱动电极绑定端子18用于将微带线13与柔性电路板进行绑定,以使微带线13通过柔性电路板接收驱动电压,以驱动液晶层14中的液晶分子141偏转,其中,驱动电极绑定端子18可通过驱动电压传输线19与微带线13对应连接,驱动电压传输线19的排布可根据实际需求进行设置。
54.示例性的,图4为本发明实施例提供的一种移相器与柔性电路板的连接结构示意图,图5为本发明实施例提供的另一种移相器与柔性电路板的连接结构示意图,如图4和图5所示,加热电极绑定端子17与驱动电极绑定端子18既可与同一个柔性电路板20连接,也可分别与两个柔性电路板20连接。例如,图4中所示为加热电极绑定端子17与驱动电极绑定端子18连接同一个柔性电路板20,这样设置既有助于减小整个天线的尺寸,实现天线小型化应用,还能节省天线的制作成本。再例如,图5中所示为加热电极绑定端子17与驱动电极绑定端子18分别连接对应的柔性电路板20,从而可降低柔性电路板20的设计难度。
55.继续参考图1-5,加热电极绑定端子17在第一基板10所在平面上的垂直投影与驱动电极绑定端子18在第一基板10所在平面上的垂直投影之间存在间隙,也就是说,沿第一基板10的厚度方向,加热电极绑定端子17与驱动电极绑定端子18不交叠。
56.具体的,如图1-5所示,若加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18位于同一层,则加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18不交叠,可避免加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18之间短路。若加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18位于不同层,则加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18沿第一基板10的厚度方向不交叠,可为柔性电路板20提供足够的绑定空间,便于与柔性电路板20进行绑定。
57.其中,绑定端子的设置能够将移相器与柔性电路板20牢固连接,以使柔性电路板20提供移相器工作所需电压;另外设置加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18的垂直投影不交叠,还能够较为灵活的实现加热电极16、微带线13与柔性电路板20的连接。
58.需要说明的是,加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18的具体数量可根据加热电极16和微带线13的布线情况进行设置,本实施例中,以驱动电极绑定端子18的数量与移相单元12的数量相等为例,参考图1,示例性的,可设置16个驱动电极绑定端子18,但并不局限于此。将驱动电极绑定端子18与移相单元12对应设置,保证了驱动电压能够施加在每
个移相单元12中的微带线13上,从而实现各移相单元12的独立控制,提升移相器的工作效率与可靠性。
59.此外,上述加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18既可设置于同一层,也可设置于不同层,具体设置方式可根据实际需要进行选择,本发明实施例对此不做限定,图1中仅示例性的给出了一种可选的加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18的设置方式。
60.本发明实施例提供的移相器,在移相器内设置加热电极16,通过加热电极16对移相器的液晶层14进行加热,保证液晶层14中的液晶分子141工作于正常温度范围,使移相器在低温环境下仍能维持较优的工作性能。另外,将加热电极16设置于第二基板11靠近接地金属层15的一侧,既能降低布线难度,还能够隔绝一部分射频信号与加热电极16的互耦作用,保证移相器工作可靠性,又可以借助于几乎整层的接地金属层15,实现液晶层14的均匀加热,进一步提高加热效果。同时,设置加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18,能够将移相器与柔性电路板20牢固连接,以使柔性电路板20提供移相器工作所需电压,并且设置加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18的垂直投影不交叠,为柔性电路板20提供足够的绑定空间,降低与柔性电路板20的绑定难度,能够较为灵活的实现加热电极16和微带线13与柔性电路板20的连接。
61.继续参考图1、图4和图5,可选的,第一基板10包括第一绑定台阶101,至少部分第一绑定台阶101位于第二基板11在第一基板10所在平面的垂直投影的覆盖区域之外,驱动电极绑定端子18位于第一绑定台阶101上。第二基板11包括第二绑定台阶111,至少部分第二绑定台阶111位于第一基板10在第二基板11所在平面的垂直投影的覆盖区域之外,加热电极绑定端子17位于第二绑定台阶111上。
62.示例性的,继续参考图1、图4和图5,第一绑定台阶101位于第一基板10上,并且第一绑定台阶101的至少一部分设置于第二基板11在第一基板10所在平面的垂直投影覆盖的区域外,也可以理解为沿平行于第一基板10的方向,第一绑定台阶101包括凸出于第一基板10的部分,在柔性电路板20与该部分第一绑定台阶101上的驱动电极绑定端子18进行绑定时,可以不受第一基板10的空间限制,从而便于驱动电极绑定端子18与柔性电路板20之间的绑定。
63.继续参考图1、图4和图5,第二绑定台阶111位于第二基板11上,并且第二绑定台阶111的至少一部分设置于第一基板10在第二基板11所在平面的垂直投影覆盖的区域外,也可以理解为第二绑定台阶111包括凸出于第二基板11的部分,在柔性电路板20与该部分第二绑定台阶111上的加热电极绑定端子17进行绑定时,可以不受第二基板11的空间限制,从而便于加热电极绑定端子17与柔性电路板20之间的绑定。
64.其中,对于加热电极绑定端子17在第二绑定台阶111上的排列方式以及驱动电极绑定端子18在第一绑定台阶101上的排列方式,本发明实施例不做限制,本领域技术人员可根据实际需求进行设置,图1、图4和图5仅示例性的给出了一种可选的排列方式,另外,图1、图4和图5所示为移相器的俯视图,从俯视图方向即可看出第一绑定台阶101和第二绑定台阶111垂直投影所在位置。
65.需要说明的是,通过在第一基板10上设置第一绑定台阶101,在第二基板11上设置第二绑定台阶111,并将驱动电极绑定端子18和加热电极绑定端子17分别设置于第一绑定台阶101和第二绑定台阶111之上,使得驱动电极绑定端子18可以与微带线13同层设置,加
热电极绑定端子17可以与加热电极16同层设置,有助于提升微带线13与驱动电极绑定端子18,以及加热电极16与加热电极绑定端子17之间的连接可靠性。同时,设置第一绑定台阶101包括凸出于第一基板10的部分,第二绑定台阶111包括凸出于第二基板11的部分,在与柔性电路板20进行绑定时,可以使得柔性电路板20不受对置基板的空间限制,为柔性电路板20提供足够的绑定空间,降低绑定难度。
66.继续参考图1、图4和图5,可选的,沿平行于第一基板10所在平面的方向,第一绑定台阶101和第二绑定台阶111位于移相器的不同侧。
67.具体地,如图1、图4和图5所示,在平行于第一基板10所在平面的方向上,第一绑定台阶101和第二绑定台阶111设置于移相器的不同侧,也可以理解为,第二绑定台阶111在第一基板10所在平面上的垂直投影与第一绑定台阶101在不同侧。将第一绑定台阶101与第二绑定台阶111设置于移相器的不同侧,可以为柔性电路板20提供更大的绑定空间,从而为后续驱动电极绑定端子18与柔性电路板20的绑定,以及加热电极绑定端子17与柔性电路板20的绑定提供便利。
68.需要说明的是,在图1、图4和图5中仅以第一绑定台阶101和第二绑定台阶111设置于移相器的相邻侧为例,但并不局限于此,本领域技术人员可根据实际需求对此进行设置,例如,图6为本发明实施例提供的又一种移相器的结构示意图,如图6所示,在其他实施例中,也可将第一绑定台阶101和第二绑定台阶111设置于移相器的相对侧,本发明实施例对此不作限定。
69.图7为本发明实施例提供的再一种移相器的结构示意图,图8为图7在c处的放大结构示意图,图9为图8沿d-d’方向的截面结构示意图;图10为图7在e处的放大结构示意图,图11为图10沿f-f’方向的截面结构示意图,参考图7-11,可选的,沿平行于第一基板10所在平面的方向,第一绑定台阶101和第二绑定台阶111位于移相器的同一侧;第二绑定台阶111在第一基板10所在平面上的垂直投影位于第一绑定台阶101所在区域之外。
70.具体地,参考图7-11,在平行于第一基板10所在平面的方向上,第一绑定台阶101和第二绑定台阶111设置于移相器的同一侧,也可以理解为,第二绑定台阶111在第一基板10所在平面的垂直投影与第一绑定台阶101在同一侧,有助于减少绑定台阶的设置面积,从而减少移相器的整体结构尺寸,有利于移相器的小型化应用。
71.继续参考图7-11,设置第二绑定台阶111在第一基板10所在平面上的垂直投影位于第一绑定台阶101所在区域之外,也即,第二绑定台阶111在第一基板10所在平面的垂直投影与第一绑定台阶101不交叠,在与柔性电路板进行绑定时,可以使得柔性电路板不受对置基板的空间限制,为柔性电路板提供足够的绑定空间,降低绑定难度。
72.需要说明的是,图7-11仅以一种可行的实施方式对第一绑定台阶101和第二绑定台阶111的位置进行示意,在其他实施例中,本领域技术人员可根据实际需求对第一绑定台阶101和第二绑定台阶111的具体位置进行设计,本发明实施例对此不作限定。
73.图12为本发明实施例提供的又一种移相器的结构示意图,图13为图12沿g-g’方向的局部截面结构示意图,图14为图12沿h-h’方向的局部截面结构示意图,参考图12-14,可选的,第一基板10包括第一绑定台阶101,第一绑定台阶101位于第二基板11在第一基板10所在平面的垂直投影的覆盖区域之外,加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18均位于第一绑定台阶101上;移相器还包括导电连接结构21,导电连接结构21包括第一导电连接结
构211,加热电极16通过第一导电连接结构211与加热电极绑定端子17电连接。
74.具体地,如图12-14所示,本实施例中,在第一基板10上设置第一绑定台阶101,并且第一绑定台阶101位于第二基板11在第一基板10所在平面的垂直投影的覆盖区域之外,也可以理解为,沿平行于第一基板10所在平面的方向,第一绑定台阶101包括凸出于第一基板10的部分。加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18均设置在第一绑定台阶101之上,一方面,在与柔性电路板进行绑定时,可以使得柔性电路板不受第一基板10的空间限制,为柔性电路板提供足够的绑定区域空间,降低绑定工艺的难度,提升移相器的制作效率;另一方面,便于使加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18与同一块柔性电路板绑定,从而有助于降低成本。
75.继续参考图12-14,本实施例中的移相器,还可包括导电连接结构21,导电连接结构21包括第一导电连接结构211,第一导电连接结构211位于第一绑定台阶101与第二基板11之间,以实现加热电极16和加热电极绑定端子17之间的连接。
76.图15为本发明实施例提供的一种移相器的局部截面结构示意图,如图15所示,可选的,加热电极16在第一基板10上的垂直投影与加热电极绑定端子17在第一基板10上的垂直投影至少部分交叠。
77.具体地,如图15所示,沿第一基板10的厚度方向,通过设置加热电极16与加热电极绑定端子17至少部分交叠,可以降低第一导电连接结构211的排布难度,并减少第一导电连接结构211的设置长度,同时还有助于提高加热电极16与加热电极绑定端子17连接的可靠性。
78.图16为本发明实施例提供的再一种移相器的结构示意图,图17为图16沿i-i’方向的局部截面结构示意图,图18为图16沿j-j’方向的局部截面结构示意图,参考图16-18,可选的,第二基板11包括第二绑定台阶111,至少部分第二绑定台阶111位于第一基板10在第二基板11所在平面的垂直投影的覆盖区域之外,加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18均位于第二绑定台阶111上;移相器还包括导电连接结构21,导电连接结构21包括第二导电连接结构212,微带线13通过第二导电连接结构212与驱动电极绑定端子18电连接。
79.具体的,如图16-18所示,本实施例中,在第二基板11上设置第二绑定台阶111,并且第二绑定台阶111位于第一基板10在第二基板11所在平面的垂直投影的覆盖区域之外,也可以理解为,沿平行于第一基板10所在平面的方向,第二绑定台阶111包括凸出于第二基板11的部分。加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18均设置在第二绑定台阶111之上,一方面,在与柔性电路板进行绑定时,可以使得柔性电路板不受第二基板11的空间限制,为柔性电路板提供足够的绑定区域空间,降低绑定工艺的难度,提升移相器的制作效率;另一方面,便于使加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18与同一块柔性电路板绑定,从而有助于降低成本。
80.继续参考图16-18,本实施例中的移相器,还可包括导电连接结构21,导电连接结构21包括第二导电连接结构212。可以理解,第二绑定台阶111位于第二基板11上,而微带线13位于第一基板10上,在本实施例中,设置第二导电连接结构212位于第二绑定台阶111与第一基板10之间,以通过第二导电连接结构212将微带线13和驱动电极绑定端子18连接。
81.另外,需要说明的是,本发明实施例中的移相器,微带线13与驱动电极绑定端子18的电连接方式不限,图16-18示例性的示出了驱动电极绑定端子18可通过驱动电压传输线
19与微带线13对应连接,驱动电压传输线19的排布可根据实际需求进行设置。
82.需要注意的是,在上述实施例中,第二绑定台阶111不仅可用于设置加热电极绑定端子17,以实现给加热电极16提供加热电压,第二绑定台阶111上还可设置与接地金属层15连接的绑定端子,以实现给接地金属层15提供接地电位。
83.综上所述,本领域技术人员可根据实际需求,选择在第一基板10上设置第一绑定台阶101,或者,在第二基板11上设置第二绑定台阶111,并将加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18均设置于同一绑定台阶之上,从而实现移相器结构的灵活设置,提高移相器的适应性。
84.继续参考图12-18,可选的,导电连接结构21包括银浆。
85.具体地,可通过丝印银浆的方式制作导电连接结构21,工艺成熟,容易实现。
86.其中,银浆是由高纯度(例如,99.9%)的金属银的微粒、粘合剂、溶剂、助剂所组成的一种机械混和物的粘稠状的浆料。银浆具有固化温度低、粘接强度极高、电性能稳定等特点,从而能够保证导电连接结构21有效、可靠的进行电连接。
87.并且,由于银浆的电阻率较小,设置较小范围的导电连接结构21即可保证较低的压降,从而降低导电连接结构21的占用空间,减小导电连接结构21对整机组装空间的影响。
88.图19为本发明实施例提供的另一种移相器的局部截面结构示意图,可选的,参考图19,导电连接结构21包括胶框213和位于胶框213内的导电结构214。
89.其中,如图9、11、13-15、17-19所示,移相器还包括胶框213,胶框213围绕液晶层14设置,可用于支撑第一基板10和第二基板11,从而为液晶层14提供容纳空间,并对液晶层14起到密封作用。
90.继续参考图19,在本实施例中,通过在胶框213内设置导电结构214,使得胶框213具有导电特性,形成导电连接结构21,从而可直接利用胶框213结构进行电性连接,而无需在设置额外的导电结构,从而可进一步降低导电连接结构21的占用空间,减小导电连接结构21对整机组装空间的影响。
91.示例性的,胶框213可采用树脂材料,但不局限于此,可在其固化之前,掺入导电结构214,然后涂覆在第一基板10或第二基板11上,将第一基板10和第二基板11进行组合,并对胶框213进行固化,从而形成导电连接结构21。
92.可选的,导电结构214可包括金球。
93.其中,由于金的导电性好,将导电结构214设置为金球,能够保证导电连接结构21的导电性能,同时,金球的稳定性较好,抗氧化能力较强,有助于提升移相器的使用寿命。
94.需要说明的是,导电结构214的具体材料并不局限于金球,本领域技术人员可根据实际需求选择其他任意导电材料,本发明实施例不做限制。
95.同时,导电连接结构21的具体设置方式及材料的选择也并不局限于上述实施例,本领域技术人员可根据实际需求设置,本发明实施例不做限制。
96.可选的,可继续参考图12和图16,可选的,沿平行于第一基板10所在平面的方向,驱动电极绑定端子18和加热电极绑定端子17位于移相器的同一侧。
97.具体地,如图12和图16所示,通过将加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18设置于移相器的同一侧,有助于减少绑定台阶的设置面积,从而减少移相器的整体结构尺寸,有利于移相器的小型化应用;同时,还便于使加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子
18与同一块柔性电路板绑定,从而有助于降低成本。
98.图20为本发明实施例提供的又一种移相器的结构示意图。可选的,参考图7、图12、图16和图20,可选的,加热电极绑定端子17沿第一方向x排列,驱动电极绑定端子18沿第一方向x排列。加热电极绑定端子17包括第一加热电极绑定端子171和第二加热电极绑定端子172,沿第一方向x,第一加热电极绑定端子171和第二加热电极绑定端子172分别位于驱动电极绑定端子18的两侧;或者,驱动电极绑定端子18包括第一驱动电极绑定端子181和第二驱动电极绑定端子182,沿第一方向x,第一驱动电极绑定端子181和第二驱动电极绑定端子182分别位于加热电极绑定端子17的两侧。
99.其中,设置加热电极绑定端子17和驱动电极绑定端子18沿同一方向排列,有助于减小绑定台阶的宽度,有利于移相器的小型化应用。
100.示例性的,如图7、图12和图16所示,加热电极绑定端子17可包括第一加热电极绑定端子171和第二加热电极绑定端子172,沿着第一方向x,驱动电极绑定端子18位于第一加热电极绑定端子171和第二加热电极绑定端子172之间。
101.其中,通过将加热电极绑定端子17设置为两部分,并相应的与驱动电极绑定端子18穿插设置,可简化加热电极16与加热电极绑定端子17之间的走线的布置方式,降低布线难度;同时,还有助于减小加热电极16与加热电极绑定端子17之间的连接线长度,从而降低传输压降,提高加热效率。
102.在另一实施例中,如图20所示,驱动电极绑定端子18可包括第一驱动电极绑定端子181和第二驱动电极绑定端子182,沿第一方向x,加热电极绑定端子17位于第一驱动电极绑定端子181和第二驱动电极绑定端子182之间。
103.其中,通过将驱动电极绑定端子18设置为两部分,并相应的与加热电极绑定端子17穿插设置,能够简化驱动电极绑定端子18与微带线13之间的走线的布置方式,降低布线难度;同时,还有助于减小微带线13与驱动电极绑定端子18之间的驱动电压传输线19长度,从而降低传输压降,有助于提高移相的准确度。需要说明的是,图16和图20中仅示例性的给出了两种可选的排列方向,可以理解,除了附图中所示第一方向x外,加热电极绑定端子17与驱动电极绑定端子18还可按其他方向进行排列,只需第一方向x平行于第一基板10所在平面即可,本发明实施例对此不作限定。
104.参考图1-20,可选的,加热电极16在第二基板11上的垂直投影位于接地金属层15在第二基板11上的垂直投影内;移相器还包括第一绝缘层22,第一绝缘层22位于加热电极16靠近接地金属层15的一侧。
105.具体地,如图1-20所示,加热电极16位于第二基板11与接地金属层15之间,并且接地金属层15在第二基板11方向上的垂直投影覆盖加热电极16在第二基板11方向的垂直投影,也即,沿第二基板11的厚度方向,接地金属层15覆盖加热电极16。这种设置方式能够保证进一步利用接地金属层15对射频信号的屏蔽作用,降低加热电极16对射频信号的影响,保证移相器的性能。
106.另外,继续参考图1-20,在加热电极16靠近接地金属层15的一侧,还可设置第一绝缘层22,以将加热电极16与接地金属层15之间隔离,避免加热电极16与接地金属层15之间发生短路。其中,第一绝缘层22的材料可根据实际需求进行选择,本发明实施例对此不做限制,例如可以选用sin
x
等绝缘材料。
107.可选的,加热电极16的材料包括ito、钼和铝中的一种或多种。
108.其中,加热电极16可仅采用一种材料进行制备,制备过程简单,容易实现;在一些实施例中,加热电极16也可采用多种金属材料叠层设置,例如,加热电极16采用钼铝钼的三层叠层结构,本发明实施例对此不作限定。
109.可以理解,加热电极16材料的电阻率和温度系数等与加热效果相关,本发明实施中,可根据实际需求选择加热电极16的材料,使加热电极16能够满足移相器的实际加热需求。加热电极16的材料包括但不限于上述材料,还可以为其他金属导电氧化物材料或金属材料,任意能够实现加热电极16功能的材料均在本发明实施例技术方案的保护范围内。
110.图21为本发明实施例提供的再一种移相器的结构示意图,图22为图21在k处的放大结构示意图。参考图21和图22,可选的,加热电极16包括蛇形结构,蛇形结构包括依次连接的多个加热电极分部161,加热电极分部161沿第二方向y排列,沿第三方向z延伸,微带线13在第一基板10上的垂直投影位于相邻加热电极分部161在第一基板10上的垂直投影之间;其中,第二方向y和第三方向z均平行于第一基板10所在平面,且第二方向y与第三方向z相交。
111.示例性的,如图21和图22所示,加热电极分部161沿第二方向y排列,沿第三方向z延伸,加热电极分部161之间通过加热连接分部162依次连接,其中,加热连接分部162可沿第二方向y延伸,以使加热电极16构成蛇形结构。将加热电极16设置为蛇形结构,能够让加热电极16覆盖较多位置且更为均匀的分布,从而提高对液晶层14的加热效果和热量分布的均匀性。
112.在本实施例中,如图21和22所示,第二方向y和第三方向z均与第一基板10所在的平面平行,且第二方向y垂直于第三方向z,但并不局限于此。在其他实施例中,可根据实际需求对第二方向y与第三方向z的具体朝向进行设置,只要保证第二方向y和第三方向z相交即可,本发明实施例对此不做限制。
113.进一步地,加热电极16可与微带线13进行匹配设置。示例性的,如图21和图22所示,微带线13在第一基板10上的垂直投影位于相邻加热电极分部161在第一基板10上的垂直投影之间,此时,微带线13在第一基板10上的垂直投影与加热电极分部161在第一基板10上的垂直投影不存在交叠区域,从而在提高液晶层14温度均匀性的同时,可进一步降低加热电极16对微带线13上传输的射频信号的影响,有助于提高移相器的移相性能。
114.需要说明的是,图21和22中仅示例性的给出了一种可选的蛇形结构的设置方式,在其他实施例中,本领域技术人员可根据实际情况对蛇形结构进行设定。
115.同时,加热电极16也不局限于蛇形结构,示例性的,如图1、4-7、12、14、20所示,沿平行于第一基板10所在平面的方向,加热电极16也可为位于相邻微带线13之间的直线,本发明实施例对此不作限定。
116.图23为本发明实施例提供的又一种移相器的结构示意图,参考图23,示例性的,沿平行于第一基板10所在平面的方向,既设置有蛇形结构的加热电极16,还设置有直线结构的加热电极。蛇形结构和直线结构的加热电极16同时存在,能够使加热电极16的覆盖范围更广,进一步提升对液晶层14的加热均匀性,并提高加热电极16的设计灵活性。
117.可以理解的是,由于接地金属层15的屏蔽作用,在其他实施例中,也可设置加热电极16在沿第一基板10的厚度方向上与微带线13至少部分交叠,从而在避免影响射频信号传
输的前提下,可使加热电极16的排布不受微带线13位置的影响,提高加热电极16的设计灵活度。
118.需要注意的是,本领域技术人员可根据实际需求对微带线13的形状进行任意设置,例如,如图1-23所示,微带线13的形状可以为螺旋形,在其他实施例中,微带线13的形状还可以为直线形、蛇形、w形、u形、梳齿状、回字形等,本发明实施例对此不作限定。
119.基于同样的发明构思,本发明实施例还提供了一种天线,该天线包括本发明任意实施例的移相器,因此,本发明实施例提供的天线具有上述任一实施例中的技术方案所具有的技术效果,与上述实施例相同或相应的结构以及术语的解释在此不再赘述。
120.图24为本发明实施例提供的一种天线的结构示意图,图25为本发明实施例提供的一种天线的局部截面结构示意图,参考图24和图25,可选的,本发明实施例提供的天线还包括辐射电极23,辐射电极23位于第二基板11远离接地金属层15的一侧;接地金属层15包括第一镂空部151,沿垂直于第二基板11的方向,辐射电极23覆盖第一镂空部151。
121.具体地,如图24和图25所示,接地金属层15设置有第一镂空部151,辐射电极23在接地金属层15所在平面的垂直投影覆盖第一镂空部151,射频信号在微带线13与接地金属层15之间传输,微带线13与接地金属层15之间的液晶层14对射频信号进行移相,以改变射频信号的相位,移相后的射频信号在接地金属层15的第一镂空部151处耦合到辐射电极23,辐射电极23向外辐射信号。其中,第一镂空部151的具体参数,例如第一镂空部151的直径,可根据实际情况进行设置,本发明实施例对此不做限定。设置辐射电极23的垂直投影覆盖第一镂空部151,能够保证移相后的射频信号能够经过第一镂空部151,抵达上方的辐射电极23,从而确保射频信号的向外辐射。
122.需要说明的是,辐射电极23与移相单元12对应设置,例如,辐射电极23与移相单元12一一对应设置,不同移相单元12所对应的辐射电极23之间相互绝缘设置。
123.继续参考图25,可选的,辐射电极23在第一基板10上的垂直投影为第一投影,加热电极16在第一基板10上的垂直投影为第二投影,第一投影靠近第二投影一侧的边界和第二投影靠近第一投影一侧的边界之间的最短距离为d1,其中,d1≥100μm。
124.示例性的,如图25所示,辐射电极23在第一基板10上的第一投影与加热电极16在第一基板10上第二投影之间存在间隙,并且,第一投影靠近第二投影一侧的边界和第二投影靠近第一投影一侧的边界之间的最短距离d1,也即,第一投影和第二投影互相靠近的边界之间间隙的最短距离满足d1≥100μm,从而可降低加热电极16对辐射电极23上的射频信号的影响,保证移相器的工作性能。
125.需要说明的是,第一投影靠近第二投影一侧的边界和第二投影靠近第一投影一侧的边界之间的最短距离d1可根据实际情况进行具体设置,在其他实施例中,也可设置0<d1<100μm,本发明实施例对此不作限定。
126.图26为本发明实施例提供的又一种天线的局部截面结构示意图,参考图26,本实施例中的天线还可包括辐射电极23,辐射电极23位于第一基板10远离微带线13的一侧;沿垂直于第二基板11的方向,辐射电极23与微带线13至少部分交叠。
127.如图26所示,本实施例中,可将移相器倒装设置,示例性的,辐射电极23可设置于第一基板10上,具体设置在第一基板10远离微带线13的一侧。可以理解,由于加热电极16设置于第二基板11与接地金属层15之间,此时加热电极16与辐射电极23的距离更远,进一步
降低了加热电极16对辐射电极23上的射频信号的影响,从而进一步保证天线工作可靠性。
128.另外,继续参考图26,沿着垂直于第二基板11所在平面的方向,辐射电极23与微带线13至少部分交叠,也即,辐射电极23在第二基板11方向的垂直投影和微带线13在第二基板11方向上的垂直投影存在重叠的部分,这样设置的好处在于,经微带线13移相后的射频信号,能够由微带线13耦合至辐射电极23,确保射频信号的发出。
129.继续参考图26,可选的,辐射电极23在第一基板10上的垂直投影为第一投影,加热电极16在第一基板10上的垂直投影为第二投影,第一投影靠近第二投影一侧的边界和第二投影靠近第一投影一侧的边界之间的最短距离为d2,其中,d2>0。
130.具体地,如图26所示,辐射电极23在第一基板10上的第一投影与加热电极16在第一基板10上的第二投影之间存在间隙,也即第一投影靠近第二投影一侧的边界和第二投影靠近第一投影一侧的边界之间的最短距离d2(第一投影和第二投影互相靠近的边界之间间隙的最短距离)满足d2>0,以降低加热电极16对辐射电极23上的射频信号的影响,保证移相器的工作性能。
131.需要注意的是,由于辐射电极23位于第一基板10远离微带线13的一侧,使得加热电极16与辐射电极23距离较远,加热电极16对射频信号的影响较小,此时只需设置d2>0即可,d2的具体数值可根据实际情况进行设置,本发明实施例对此不做限制。
132.图27为本发明实施例提供的再一种天线的局部截面结构示意图,参考图25-27,可选的,本发明实施例中的天线还包括馈电网络24,馈电网络24与辐射电极23同层设置,或者,馈电网络24与微带线13同层设置。
133.具体地,馈电网络24用于将射频信号传输至各个移相单元12,其中,馈电网络24可呈树枝状分布且包括多个分支,一个分支为一个移相单元12提供射频信号。如图25所示,馈电网络24可与辐射电极23同层设置,即馈电网络24和辐射电极23共面设置,此时馈电网络24与微带线13位于不同层。可在接地金属层15上设置第二镂空部152,馈电网络24在接地金属层15所在平面的垂直投影与第二镂空部152至少部分交叠,以使馈电网络24传输的射频信号在接地金属层15的第二镂空部152处耦合到微带线13上,进而通过控制液晶层14中液晶分子141的偏转,以改变液晶层14的介电常数,从而实现对微带线13上的射频信号进行移相。
134.在本实施例中,通过将馈电网络24与辐射电极23同层设置,以使馈电网络24和微带线13分开设置,有助于防止微带线13中传输的电压信号在各移相单元12之间串扰,提升天线工作的可靠性。
135.可选的,如图27所示,馈电网络24还可与微带线13同层设置,即馈电网络24与微带线13共面设置,此时馈电网络24与微带线13耦合连接,相比于馈电网络24传输的射频信号通过液晶层14耦合至微带线13,馈电网络24可直接将射频信号传输至微带线13,从而降低射频信号损耗,提高天线性能。
136.继续参考图25-27,可选的,本发明实施例提供的天线还包括射频信号接口25和焊盘26。射频信号接口25一端与馈电网络24连接,并通过焊盘26固定,射频信号接口25的另一端用于连接高频接头等外部电路。上述射频信号接口25的可根据实际情况进行设置,图25-27中示出的仅为一种可选的设置方式。
137.继续参考图25和图27,可选的,本发明实施例中提供的天线还包括第三基板27,第
三基板27位于第二基板11远离接地金属层15的一侧,辐射电极23位于第三基板27远离第二基板11的一侧。在制备天线时,可在第三基板27的一侧制备辐射电极23,在第二基板11的一侧制备加热电极16和接地金属层15等,再将第三基板27与第二基板11通过胶层28贴合,与仅设置第二基板11相比,通过增加第三基板27,在制备天线时,无需在第二基板11上进行双面刻蚀工艺,可降低天线的制造难度,有助于降低天线成本。
138.继续参考图26,可选的,本发明实施例中提供的天线还包括第四基板29,第四基板29位于第一基板10远离接地金属层15的一侧,辐射电极23位于第四基板29远离第一基板10的一侧。在制备天线时,可在第四基板29的一侧制备辐射电极23,在第一基板10的一侧制备微带线13,再将第四基板29与第一基板10通过胶层28贴合,与仅设置第一基板10相比,通过增加第四基板29,在制备天线时,无需在第一基板10上进行双面刻蚀工艺,可降低天线的制造难度,有助于降低天线成本。
139.其中,上述胶层28可采用光学胶,也可采用其他粘合材料,本发明实施例对此不作限定。
140.注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互组合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
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