CN108196405B - 液晶移相器及电子装置 - Google Patents

Abstract

一种液晶移相器及电子装置，该液晶移相器包括第一基板、第二基板和液晶层。所述第一基板包括第一表面、在所述第一表面上设置的第一电极以及在所述第一基板内沿所述第一电极的延伸方向设置在所述第一电极至少一侧的第一传导结构，所述第一传导结构与所述第一电极电连接。所述第二基板与所述第一基板相对设置。所述第二基板包括朝向所述第一基板的第二表面以及在所述第二表面上设置的第二电极。所述液晶层设置在所述第一基板和所述第二基板之间，且与所述第一电极和所述第二电极重叠。该液晶移相器具有低损耗特性，且制造成本低，易于加工，应用范围广。

Description

液晶移相器及电子装置

技术领域

本公开的实施例涉及一种液晶移相器及电子装置。

背景技术

移相器是一种能够对波的相位进行调整的装置，在雷达***、移动通信***、微波测量等领域有着广泛的应用。移相器在调整电路参数时，可使信号的相位连续或非连续地变化，而不改变信号的幅度，即信号可不失真地通过，只是相位发生了变化。早期的移相器为机械式模拟移相器，随着技术的发展，电子移相器应运而生，并且逐步向小型化、高集成度发展。

近年来，液晶移相器作为一种新型的移相器得到了广泛而深入的研究。液晶移相器以液晶材料作为调控介质，通过改变微波传输常数实现对输出相位的控制。液晶移相器可基于同轴线结构或波导结构等结构形式来实现，具有移相度大、工作电压低、体积小等优点，对于无线通信智能组网、提升现有无线通信***能力具有重要作用。

发明内容

本公开至少一个实施例提供一种液晶移相器，包括：第一基板，包括第一表面、在所述第一表面上设置的第一电极以及在所述第一基板内沿所述第一电极的延伸方向设置在所述第一电极至少一侧的第一传导结构，其中，所述第一传导结构与所述第一电极电连接；第二基板，与所述第一基板相对设置且包括朝向所述第一基板的第二表面以及在所述第二表面上设置的第二电极；液晶层，设置在所述第一基板和所述第二基板之间，且与所述第一电极和所述第二电极重叠。

例如，在本公开一实施例提供的液晶移相器中，所述第二基板还包括：第二传导结构，在所述第二基板内沿所述第二电极的延伸方向设置在所述第二电极至少一侧且与所述第二电极电连接。

例如，在本公开一实施例提供的液晶移相器中，所述第一传导结构和/或所述第二传导结构为金属带或排列为至少一行的多个金属过孔。

例如，在本公开一实施例提供的液晶移相器中，所述第一传导结构贯穿所述第一基板；或者，所述第二传导结构贯穿所述第二基板。

例如，在本公开一实施例提供的液晶移相器包括：液晶容纳基板，设置在所述第一基板上，且具有与所述第一电极重叠的内部填充区；其中，所述液晶层设置在所述内部填充区中。

例如，在本公开一实施例提供的液晶移相器包括偏压结构，其中，所述偏压结构沿所述液晶层的延伸方向设置在所述液晶层的两侧，且配置为连接第一偏置电压源以对所述液晶层提供偏置电场。

例如，在本公开一实施例提供的液晶移相器中，所述偏压结构为金属带或排列为至少一行的多个金属过孔。

例如，在本公开一实施例提供的液晶移相器中，所述偏压结构为排列为至少一行的多个金属过孔，所述液晶移相器包括至少一个金属条，所述金属条覆盖所述多个金属过孔且与所述多个金属过孔电连接。

例如，在本公开一实施例提供的液晶移相器包括至少一个减损结构，其中，所述减损结构设置在所述第一电极、所述第二电极、所述液晶层之中的至少一个的至少一侧，且沿所述第一电极、所述第二电极或所述液晶层的延伸方向分布。

例如，在本公开一实施例提供的液晶移相器中，所述减损结构为非金属层或排列为至少一行的多个非金属过孔。

例如，在本公开一实施例提供的液晶移相器中，位于所述第一电极、所述第二电极或所述液晶层的同一侧的所述减损结构，在垂直于所述第一基板板面的方向上彼此交错或彼此对齐。

例如，在本公开一实施例提供的液晶移相器中，所述非金属过孔中填充空气、氮气、氢气或泡沫材料。

例如，在本公开一实施例提供的液晶移相器中，所述第一电极和所述第二电极配置为连接第二偏置电压源以对所述液晶层提供偏置电场。

例如，在本公开一实施例提供的液晶移相器中，所述第一电极和所述第二电极为直线或弓形折线。

例如，在本公开一实施例提供的液晶移相器包括第一配向层和第二配向层，其中，所述第一配向层设置在所述第一电极和所述液晶层之间，所述第二配向层设置在所述第二电极和所述液晶层之间。

本公开至少一个实施例还提供一种电子装置，包括本公开任一实施例所述的液晶移相器。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1为本公开一实施例提供的一种液晶移相器的剖面示意图；

图2为本公开一实施例提供的如图1所示的液晶移相器的第一基板的平面示意图；

图3为本公开一实施例提供的一种液晶移相器的剖面示意图；

图4为本公开一实施例提供的如图3所示的液晶移相器的第一基板的平面示意图；

图5为本公开一实施例提供的一种液晶移相器的剖面示意图；

图6为本公开一实施例提供的另一种液晶移相器的剖面示意图；

图7为本公开一实施例提供的另一种液晶移相器的剖面示意图；

图8为本公开一实施例提供的如图7所示的液晶移相器的液晶容纳基板的平面示意图；

图9为本公开一实施例提供的一种液晶移相器的剖面示意图；

图10为本公开一实施例提供的如图9所示的液晶移相器的液晶容纳基板的平面示意图；

图11为本公开一实施例提供的一种液晶移相器的剖面示意图；

图12为本公开一实施例提供的如图11所示的液晶移相器的第一基板的平面示意图；

图13为本公开一实施例提供的一种液晶移相器的剖面示意图；

图14A为本公开一实施例提供的如图13所示的液晶移相器的第一基板的平面示意图；

图14B为本公开一实施例提供的如图13所示的液晶移相器的液晶容纳基板的平面示意图；

图15为本公开一实施例提供的液晶移相器的损耗特性仿真曲线；

图16为本公开一实施例提供的一种液晶移相器的第一基板的平面示意图；以及

图17为本公开一实施例提供的一种电子装置的框图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

液晶移相器在使用中会产生***损耗，主要包括液晶材料导致的材料损耗、用于传输微波信号的金属信号线带来的金属损耗、用于封装和支撑液晶移相器电路的介质引起的介质损耗以及潜在的电磁辐射产生的辐射损耗等。液晶移相器设计的技术难点在于如何实现低损耗特性(例如，在保证360度移相能力的条件下)。基于同轴线结构实现的液晶移相器在理论上具备低损耗特性，但是由于同轴线内外导体间距较大，液晶的恢复时间很长，因而失去实际应用意义。基于波导结构实现的液晶移相器在理论上也容易实现低损耗特性，但是波导结构本身是一个等势体，无法对其内部的液晶材料施加偏置电压或偏置磁场，需要依靠磁场控制机构实现对液晶分子指向的控制。这种磁场控制机构体积大、重量重，难以集成，因此其应用场景(比如移动终端)受到极大限制。在确保实用价值的同时，如何降低***损耗，是液晶移相器的发展中亟待解决的难题。

本公开至少一实施例提供一种液晶移相器及电子装置。通过在液晶移相器中加入传导结构，从而使液晶移相器具有低损耗特性，且制造成本低，易于加工，应用范围广。

本公开至少一实施例提供一种液晶移相器，包括第一基板、液晶层和第二电极。所述第一基板包括第一表面、在所述第一表面上设置的第一电极以及在所述第一基板内沿所述第一电极的延伸方向设置在所述第一电极至少一侧的第一传导结构，所述第一传导结构与所述第一电极电连接。所述液晶层设置在所述第一基板的第一表面上且与所述第一电极重叠。所述第二电极设置在所述液晶层上且与所述液晶层重叠。

本公开至少一实施例提供一种液晶移相器，包括第一基板、第二基板和液晶层。所述第一基板包括第一表面、在所述第一表面上设置的第一电极以及在所述第一基板内沿所述第一电极的延伸方向设置在所述第一电极至少一侧的第一传导结构，所述第一传导结构与所述第一电极电连接。所述第二基板与所述第一基板相对设置。所述第二基板包括朝向所述第一基板的第二表面以及在所述第二表面上设置的第二电极。所述液晶层设置在所述第一基板和所述第二基板之间，且与所述第一电极和所述第二电极重叠。

下面，将参考附图详细地说明本公开的实施例。应当注意的是，在不同的附图中，相同的附图标记将用于指代已描述的相同的元件。

图1为本公开一实施例提供的一种液晶移相器的剖面示意图，图2为本公开一实施例提供的如图1所示的液晶移相器的第一基板的平面示意图。参考图1和图2，该液晶移相器包括第一基板110、第二基板120、第一电极130、第一传导结构140、液晶层150和第二电极160。这里需要指出的是，图2的平面示意图仅仅为部分平面的俯视示意图，例如第一基板110在图中示出部分之外彼此连接为一体。

第一基板110和第二基板120相对设置，起支撑、保护、绝缘等作用，还可以进一步用于避免电磁波外泄以减小液晶移相器的辐射损耗。例如，第一基板110和第二基板120可以为印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)，因此该液晶移相器可以采用PCB工艺进行加工，降低了制造成本。印制电路板例如可以采用塑料基板、陶瓷基板等。第一基板110包括第一表面111，第二基板120包括第二表面121，第一表面111与第二表面121在垂直于第一基板110板面的方向上重叠。

第一电极130设置在第一表面111上，第二电极160设置在第二表面121上。第一电极130和第二电极160组成差分传输线，用于为微波信号提供传输通道。第一电极130与第二电极160在垂直于第一基板110板面的方向上重叠。第一电极130与第二电极160可以完全重叠，也可以部分重叠，本公开的实施例对此不作限制。例如，在一个示例中，第一电极130和第二电极160的形状和面积均相同，两者完全重叠以构成对称结构，以减小***损耗。

例如，第一电极130和第二电极160可以是金属信号线，金属信号线的长度和宽度可以根据实际需求而定，例如，根据移相度和液晶移相器的尺寸而定。第一电极130和第二电极160的材料可以为铜、铝、金、银或其合金，也可以为其他适用的导电材料。第一电极130和第二电极160的形状不受限制，可以是直线、折线、曲线等任意形状。例如，在一个示例中，第一电极130和第二电极160为直线形，由此结构简单，易于加工。例如，在另一个示例中，第一电极130和第二电极160为弓形折线(例如，S字形或Z字形)等，从而缩短液晶移相器的纵向长度，有助于实现小型化。

在该实施例中，第一电极130和第二电极160构成了倒置微带线结构，但本公开的实施例不限于此，第一电极130和第二电极160还可以采用普通微带线结构、悬置微带线结构等。

第一传导结构140用于减小液晶移相器的***损耗。第一传导结构140设置在第一基板110内，且沿第一电极130的延伸方向设置在第一电极130的两侧，并与第一电极130电连接。设置在第一电极130两侧的第一传导结构140的形状、大小均相同，以构成对称结构，进一步减小***损耗。当然，本公开的实施例不限于此，第一传导结构140也可以只设置在第一电极130的任意一侧，或者设置在第一电极130两侧的第一传导结构140的形状、大小也可以彼此不同。

例如，第一传导结构140的形状为沿第一电极130延伸的金属带(也可以称为金属墙)。当然，本公开的实施例不限于此，第一传导结构140的形状还可以为排列为至少一行的多个金属过孔，也可以为其他适用的形状。金属带或金属过孔中填充的金属材料可以与第一电极130的材料相同，也可以不同。第一传导结构140可以贯穿设置在第一基板110上，也可以不贯穿第一基板110，本公开的实施例对此不作限制。例如，在一个示例中，第一传导结构140设置为凹槽或盲孔，并在凹槽或盲孔中填充金属材料，这种方式可以在采用贵重金属材料时节省材料，降低成本，还可以不需要额外的绝缘部件即可保证微波信号与周围环境的绝缘隔离。为了形成用于第一传导结构140的过孔、凹槽或盲孔，可以采用刻蚀、机械加工(如钻孔)等方式；当在过孔、凹槽或盲孔中填充金属材料之后，为了获得平坦表面，可以采用化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing，CMP)等工艺。

液晶层150设置在第一电极130和第二电极160之间，且与第一电极130和第二电极160重叠。例如，液晶层150采用各向异性大的单一液晶材料，例如向列液晶等，也可以采用混合液晶材料(混晶)，只要其能够起到所需要的功能即可，对此本公开的实施例不作限定。液晶层150的厚度可以根据实际需求而定，例如，根据响应时间和***损耗的要求而定。液晶层150通过第一基板110、第一电极130和第二电极160组成的空腔密封，以防止泄露。当然，本公开的实施例不限于此，在第一基板110、第一电极130和第二电极160的形状和相对位置发生变化时，还可以采用边框胶封口等方式来防止液晶泄露。

图3为本公开一实施例提供的一种液晶移相器的剖面示意图，图4为本公开一实施例提供的如图3所示的液晶移相器的第一基板的平面示意图。参考图3和图4，除了第一传导结构140的形状以及还进一步包括第二传导结构170外，该实施例的液晶移相器与图1中描述的液晶移相器基本上相同。这里需要指出的是，图4的平面示意图仅仅为部分平面的俯视示意图，例如第一基板110在图中示出部分之外彼此连接为一体。

在该实施例中，第一传导结构140为分布在第一电极130两侧且分别排列为一行的多个金属过孔。这种方式可以节省材料，降低成本。当然，本公开的实施例不限于此，第一传导结构140还可以为排列为多行的金属过孔，分布在第一电极130两侧的金属过孔的行数可以相同，也可以不同。金属过孔的大小和过孔的间距可以根据实际需求而定。例如，在一个示例中，为了减小***损耗，金属过孔的半径小于1mm，相邻的过孔的边缘间距也小于1mm。需要说明的是，本公开的各实施例中，金属过孔的大小和过孔的间距可以分别确定，彼此之间可无关联性。金属过孔可以等间距分布，也可以不等间距分布，本公开的实施例对此不作限制。过孔的数量可以根据实际需求而定。例如，过孔的数量可以等于第一电极130的长度与过孔的间距的比值。过孔的形状不受限制，可以为圆形、矩形、六边形等任意形状。

第二传导结构170可进一步减小液晶移相器的***损耗。第二传导结构170设置在第二基板120内，且沿第二电极160的延伸方向设置在第二电极160的两侧，并与第二电极160电连接。设置在第二电极160两侧的第二传导结构170的形状、大小均相同，以构成对称结构，进一步减小***损耗。当然，本公开的实施例不限于此，第二传导结构170也可以只设置在第二电极160的任意一侧，或者设置在第二电极160两侧的第二传导结构170的形状、大小也可以彼此不同。

例如，第二传导结构170的形状为沿第二电极160延伸的金属带(也可以称为金属墙)。当然，本公开的实施例不限于此，第二传导结构170的形状还可以为排列为至少一行的多个金属过孔，也可以为其他适用的形状。金属带或金属过孔中填充的金属材料可以与第二电极160的材料相同，也可以不同。第二传导结构170的形状可以与第一传导结构140的形状相同，也可以不同。第二传导结构170可以贯穿设置在第二基板120上，也可以不贯穿第二基板120，本公开的实施例对此不作限制。当第二传导结构170为排列为至少一行的多个金属过孔时，关于金属过孔的大小、间距、分布形式、形状等特征与第一传导结构140的相关特征类似，此处不再赘述。

图5为本公开一实施例提供的一种液晶移相器的剖面示意图。参考图5，除了第二传导结构170的设置方式、不包括第一传导结构140以及进一步包括第一配向层181和第二配向层182外，该实施例的液晶移相器与图3中描述的液晶移相器基本上相同。

在该实施例中，第二传导结构170设置为盲孔，并在盲孔中填充金属材料。这种方式可以在采用贵重金属材料时节省材料，降低成本，还可以不需要额外的绝缘部件即可保证微波信号与周围环境的绝缘隔离。当然，本公开的实施例不限于此，第二传导结构170还可以设置为凹槽或其他不贯穿第二基板120的形状。

该实施例的液晶移相器不包括第一传导结构140。需要说明的是，本公开的各实施例中，可以同时包括第一传导结构140和第二传导结构170，也可以只包括第一传导结构140和第二传导结构170之中的任意一个。

第一配向层181设置在第一电极130和液晶层150之间，第二配向层182设置在第二电极160和液晶层150之间。第一配向层181和第二配向层182用于控制液晶分子的预置偏转方向，例如可以采用聚酰亚胺(Polyimide，PI)等有机材料来形成第一配向层181和第二配向层182，并且可以采用摩擦、光照等方式进行加工、处理以获得配向特性。当然，本公开的实施例不限于此，也可以采用其他部件或装置控制液晶分子的预置偏转方向。

图6为本公开一实施例提供的另一种液晶移相器的剖面示意图。参考图6，除了还进一步包括液晶容纳基板190外，该实施例的液晶移相器与图3中描述的液晶移相器基本上相同。在该实施例中，液晶容纳基板190设置在第一基板110和第二基板120之间。液晶容纳基板190包括内部填充区191。内部填充区191与第一电极130和第二电极160重叠。液晶层150设置在内部填充区191中。这种方式可以简化第一基板110的形状，便于加工。例如，液晶容纳基板190可以为PCB板。PCB板例如可以采用塑料基板、陶瓷基板等。

图7为本公开一实施例提供的另一种液晶移相器的剖面示意图，图8为本公开一实施例提供的如图7所示的液晶移相器的液晶容纳基板的平面示意图。参考图7和图8，除了还进一步包括偏压结构200、第一偏置电压源230和第二偏置电压源240外，该实施例的液晶移相器与图6中描述的液晶移相器基本上相同。这里需要指出的是，图8的平面示意图仅仅为部分平面的俯视示意图，例如液晶容纳基板190在图中示出部分之外彼此连接为一体。

在该实施例中，偏压结构200设置在液晶容纳基板190上，且沿液晶层150的延伸方向分布在液晶层150的两侧。偏压结构200配置为连接第一偏置电压源230以对液晶层150提供第一方向的偏置电场。例如，偏压结构200可以通过设置在液晶移相器之外的电导线与第一偏置电压源230电连接。第一方向与第一基板110板面的方向平行。第一电极130和第二电极160不仅传输微波信号，还配置为连接第二偏置电压源240以对液晶层150提供第二方向的偏置电场。例如，第一电极130和第二电极160可以通过设置在液晶移相器之外的电导线与第二偏置电压源240电连接。第二方向与第一基板110板面的方向成一定角度，例如与第一基板110板面的方向垂直。第一方向、第二方向、第一基板110彼此之间可以为任意角度，不局限于垂直或平行，本公开的实施例对此不作限制。

通过控制第一偏置电压源230和第二偏置电压源240的电压，可以使液晶层150中的液晶分子在任意方向偏转，进而改变电磁波在液晶移相器中传播时的有效相移常数，最终实现对输出微波信号相位的控制。这种方式可以对液晶层150中的液晶分子在相互垂直的两个方向上施加偏置电压，不需要引入额外的金属或者介质部件，也可以省略配向层，因此可以降低微波能量损耗，且解决了包括配向层的液晶移相器中存在的响应速度和损耗之间的矛盾以及配向层制作困难的问题。并且，这种方式不需要半导体工艺，仅利用PCB工艺就可以加工制造，降低了生产成本。

例如，偏压结构200的形状为沿液晶层150延伸的金属带(也可以称为金属墙)。当然，本公开的实施例不限于此，偏压结构200的形状还可以为排列为至少一行的多个金属过孔，也可以为其他适用的形状。金属带或金属过孔中填充的金属材料可以为铜、铝、金、银或其合金，也可以为其他适用的金属材料。位于液晶层150的两侧的偏压结构200的形状、大小可以相同，也可以不同。

偏压结构200可以贯穿设置在液晶容纳基板190上，也可以不贯穿液晶容纳基板190，本公开的实施例对此不作限制。例如，在一个示例中，偏压结构200设置为凹槽或盲孔，并在凹槽或盲孔中填充金属材料，这种方式可以在采用贵重金属材料时节省材料，降低成本。

图9为本公开一实施例提供的一种液晶移相器的剖面示意图，图10为本公开一实施例提供的如图9所示的液晶移相器的液晶容纳基板的平面示意图。参考图9和图10，除了偏压结构200的形状以及还进一步包括金属条210外，该实施例的液晶移相器与图7中描述的液晶移相器基本上相同。这里需要指出的是，图10的平面示意图仅仅为部分平面的俯视示意图，例如液晶容纳基板190在图中示出部分之外彼此连接为一体。

例如，偏压结构200的形状为排列为至少一行的多个金属过孔。这种方式可以节省材料，降低成本。关于金属过孔的大小、间距、分布形式、形状等特征与第一传导结构140或第二传导结构170的相关特征类似，此处不再赘述。

金属条210设置在液晶容纳基板190上，覆盖偏压结构200的多个金属过孔，且与多个金属过孔电连接。金属条210用于保证各个金属过孔之间具有良好的电气连接，从而易于施加偏置电压。位于液晶层150两侧的金属条210可以设置在液晶容纳基板190的同一表面，也可以设置在不同表面。金属条210可以仅覆盖金属过孔的一端，也可以覆盖金属过孔的两端。金属条210的材料可以为铜、铝、金、银或其合金，也可以为其他适用的金属材料。金属条210例如可以采用光刻等构图工艺得到。

图11为本公开一实施例提供的一种液晶移相器的剖面示意图，图12为本公开一实施例提供的如图11所示的液晶移相器的第一基板的平面示意图。参考图11和图12，除了还进一步包括第一配向层181、第二配向层182和减损结构220外，该实施例的液晶移相器与图6中描述的液晶移相器基本上相同。这里需要指出的是，图12的平面示意图仅仅为部分平面的俯视示意图，例如第一基板110在图中示出部分之外彼此连接为一体。第一配向层181和第二配向层182在上文中已经描述，此处不再赘述。

在该实施例中，减损结构220贯穿设置在第一基板110和液晶容纳基板190上，且沿第一电极130或液晶层150的延伸方向设置在第一电极130或液晶层150的两侧。当然，本公开的实施例不限于此，减损结构220可以设置在第一基板110、第二基板120和液晶容纳基板190之中的任意一个或任意两个上，也可以同时设置在上述三个基板上。减损结构220可以设置在第一电极130、第二电极160或液晶层150的任意一侧或两侧。设置在第一电极130、第二电极160或液晶层150的任意一侧的减损结构220可以为一个或多个。减损结构220可以贯穿设置在上述基板上，也可以不贯穿上述基板。

例如，位于第一基板110和位于液晶容纳基板190上的减损结构220在垂直于第一基板110板面的方向上彼此对齐。当然，本公开的实施例不限于此，位于第一电极130、第二电极160或液晶层150的同一侧的减损结构220在垂直于第一基板110板面的方向上可以彼此对齐，也可以彼此交错。例如，在一个示例中，位于同一侧的各个减损结构220彼此对齐，从而简化了工艺，便于加工。例如，在另一个示例中，位于同一侧的各个减损结构220彼此交错，从而对电磁波的影响更均匀，可以减小电磁波反射的非连续性。

例如，减损结构220的形状为沿第一电极130或液晶层150延伸的非金属层(也可以称为非金属墙)。当然，本公开的实施例不限于此，减损结构220的形状还可以为排列为至少一行的多个非金属过孔，也可以为其他适用的形状。非金属层或非金属过孔中可以填充空气、氮气、氢气或泡沫材料，也可以填充其他介电常数小的材料。

图13为本公开一实施例提供的一种液晶移相器的剖面示意图，图14A为本公开一实施例提供的如图13所示的液晶移相器的第一基板的平面示意图，图14B为本公开一实施例提供的如图13所示的液晶移相器的液晶容纳基板的平面示意图。参考图13、图14A和图14B，除了金属条210的设置方式以及还进一步包括减损结构220外，该实施例的液晶移相器与图9中描述的液晶移相器基本上相同。这里需要指出的是，图14A和图14B的平面示意图仅仅为部分平面的俯视示意图，例如第一基板110在图14A中示出部分之外彼此连接为一体，液晶容纳基板190在图14B中示出部分之外彼此连接为一体。

在该实施例中，金属条210同时设置在液晶容纳基板190的两个表面上，且覆盖偏压结构200的金属过孔的两端。相比于只覆盖金属过孔一端的方式，该方式可以更好地保证各个金属过孔之间具有良好的电气连接，在施加偏置电压时具有高可靠性。

减损结构220贯穿设置在第一基板110、第二基板120和液晶容纳基板190上，且沿第一电极130、第二电极160和液晶层150的延伸方向设置在第一电极130、第二电极160和液晶层150的两侧。位于不同基板上的减损结构220彼此交错，从而对电磁波的影响更均匀，可以减小电磁波反射的非连续性。减损结构220的形状为排列为两行的多个非金属过孔，关于非金属过孔的大小、间距、分布形式、形状等特征与第一传导结构140或第二传导结构170的相关特征类似，此处不再赘述。

图15为本公开一实施例提供的液晶移相器的损耗特性仿真曲线，图中示出了三种液晶移相器在同样60度移相条件下的损耗特性的仿真结果。含传导结构的液晶移相器为图6中所示的实施例的液晶移相器，含传导结构和减损结构的液晶移相器为图13中所示的实施例的液晶移相器，普通液晶移相器为不含传导结构和减损结构的液晶移相器，由此作为对比示例。

仿真中所用到的各种结构的材料及参数如下。液晶材料为向列液晶，液晶分子平行状态时相对介电常数ε_//＝3.3，液晶分子垂直状态时相对介电常数ε_⊥＝2.9，液晶材料损耗角正切tanδ＝0.06。基板为罗杰斯高频板材，材料为聚四氟乙烯，基板相对介电常数ε_r＝4.3，基板损耗角正切tanδ＝0.004。金属材料为铜，电导率为5.8×10⁷。

参考图15，在12GHz时三种液晶移相器的***损耗分别为4.71dB、4.02dB和3.63dB，由此证明了本公开的实施例可以在保持液晶移相器相移量不变的条件下，有效减小***损耗。普通液晶移相器的***损耗为4.71dB，转换为百分比为：1-10^-4.71/20＝42％。含传导结构和减损结构的液晶移相器的***损耗为3.63dB，转换为百分比为：1-10^-3.63/20＝34％。因此***损耗减少的比例为：(42％-34％)/34％≈23％。可见，含传导结构和减损结构的液晶移相器相比于普通液晶移相器可减少23％的***损耗，具备低损耗特性。

图16为本公开一实施例提供的一种液晶移相器的第一基板的平面示意图，该图仅仅为部分平面的俯视示意图。参考图16，除了第一电极130的形状外，该实施例的液晶移相器与图2中描述的液晶移相器基本上相同。在该实施例中，第一电极130为弓形折线，第一传导结构140沿着第一电极130的延伸方向也呈弓形折线分布，这种方式缩短了液晶移相器的纵向长度，有助于实现小型化。需要说明的是，本公开的各实施例中，第一电极130可以为直线、曲线、折线等任意形状。相应地，第二电极160也可以为直线、曲线等任意形状，第一传导结构140、第二传导结构170、偏压结构200和减损结构220也可以沿着第一电极130的延伸方向呈直线、曲线等任意形状的分布。

本公开至少一实施例还提供一种电子装置，包括本公开任一实施例提供的液晶移相器。该电子装置具有低损耗特性，且制造成本低，易于加工，应用范围广。

图17为本公开一实施例提供的一种电子装置的框图。参考图17，电子装置300包括液晶移相器100。液晶移相器100为本公开任一实施例提供的液晶移相器。电子装置300可以是雷达***、加速器、通信基站仪器等任何包含液晶移相器的装置，本公开的实施例对此不作限制。电子装置300还可以包括更多的部件，各个部件与液晶移相器100之间的连接关系不受限制。

有以下几点需要说明：

(1)本公开实施例附图只涉及到本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(2)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种液晶移相器，包括：

第一基板，包括第一表面、在所述第一表面上设置的第一电极以及在所述第一基板内沿所述第一电极的延伸方向设置在所述第一电极至少一侧的第一传导结构，其中，所述第一传导结构与所述第一电极电连接；

第二基板，与所述第一基板相对设置且包括朝向所述第一基板的第二表面以及在所述第二表面上设置的第二电极；

液晶层，设置在所述第一基板和所述第二基板之间，且与所述第一电极和所述第二电极重叠；

其中，所述第一传导结构为金属带。

2.根据权利要求1所述的液晶移相器，其中，所述第二基板还包括：

第二传导结构，在所述第二基板内沿所述第二电极的延伸方向设置在所述第二电极至少一侧且与所述第二电极电连接。

3.根据权利要求2所述的液晶移相器，其中，所述第二传导结构为金属带或排列为至少一行的多个金属过孔。

4.根据权利要求3所述的液晶移相器，其中，所述第一传导结构贯穿所述第一基板；或者，所述第二传导结构贯穿所述第二基板。

5.根据权利要求1-4任一所述的液晶移相器，还包括：

液晶容纳基板，设置在所述第一基板上，且具有与所述第一电极重叠的内部填充区；

其中，所述液晶层设置在所述内部填充区中。

6.根据权利要求1-4任一所述的液晶移相器，还包括偏压结构，其中，所述偏压结构沿所述液晶层的延伸方向设置在所述液晶层的两侧，且配置为连接第一偏置电压源以对所述液晶层提供偏置电场。

7.根据权利要求6所述的液晶移相器，其中，所述偏压结构为金属带或排列为至少一行的多个金属过孔。

8.根据权利要求7所述的液晶移相器，其中，所述偏压结构为排列为至少一行的多个金属过孔，

所述液晶移相器还包括至少一个金属条，所述金属条覆盖所述多个金属过孔且与所述多个金属过孔电连接。

9.根据权利要求1-4任一所述的液晶移相器，还包括至少一个减损结构，

其中，所述减损结构设置在所述第一电极、所述第二电极、所述液晶层之中的至少一个的至少一侧，且沿所述第一电极、所述第二电极或所述液晶层的延伸方向分布。

10.根据权利要求9所述的液晶移相器，其中，所述减损结构为非金属层或排列为至少一行的多个非金属过孔。

11.根据权利要求9所述的液晶移相器，其中，位于所述第一电极、所述第二电极或所述液晶层的同一侧的所述减损结构，在垂直于所述第一基板板面的方向上彼此交错或彼此对齐。

12.根据权利要求10所述的液晶移相器，其中，所述非金属过孔中填充空气、氮气、氢气或泡沫材料。

13.根据权利要求1所述的液晶移相器，其中，所述第一电极和所述第二电极配置为连接第二偏置电压源以对所述液晶层提供偏置电场。

14.根据权利要求1所述的液晶移相器，其中，所述第一电极和所述第二电极为直线或弓形折线。

15.根据权利要求1所述的液晶移相器，还包括第一配向层和第二配向层，

其中，所述第一配向层设置在所述第一电极和所述液晶层之间，所述第二配向层设置在所述第二电极和所述液晶层之间。

16.一种液晶移相器，包括：

第一基板，包括第一表面、在所述第一表面上设置的第一电极以及在所述第一基板内沿所述第一电极的延伸方向设置在所述第一电极至少一侧的第一传导结构，其中，所述第一传导结构与所述第一电极电连接；

第二基板，与所述第一基板相对设置且包括朝向所述第一基板的第二表面以及在所述第二表面上设置的第二电极；

液晶层，设置在所述第一基板和所述第二基板之间，且与所述第一电极和所述第二电极重叠；

其中，所述第一传导结构为排列为至少一行的多个金属过孔。

17.一种电子装置，包括根据权利要求1-16任一所述的液晶移相器。

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