CN110235301B - 基于液晶的高频装置和高频开关 - Google Patents

基于液晶的高频装置和高频开关 Download PDF

Info

Publication number
CN110235301B
CN110235301B CN201780085292.5A CN201780085292A CN110235301B CN 110235301 B CN110235301 B CN 110235301B CN 201780085292 A CN201780085292 A CN 201780085292A CN 110235301 B CN110235301 B CN 110235301B
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid crystal
electrode
frequency device
crystal layer
high frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780085292.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110235301A (zh
Inventor
A.R.维伦斯基
E.A.谢佩列娃
G.A.叶夫秋什金
M.N.马库林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2017103134A external-priority patent/RU2653084C1/ru
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN110235301A publication Critical patent/CN110235301A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110235301B publication Critical patent/CN110235301B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/10—Auxiliary devices for switching or interrupting
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133345—Insulating layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/10—Auxiliary devices for switching or interrupting
    • H01P1/11—Auxiliary devices for switching or interrupting by ferromagnetic devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/18—Phase-shifters
    • H01P1/181—Phase-shifters using ferroelectric devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/005—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges
    • H04B1/0053—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band
    • H04B1/006—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band using switches for selecting the desired band
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/44—Transmit/receive switching
    • H04B1/48—Transmit/receive switching in circuits for connecting transmitter and receiver to a common transmission path, e.g. by energy of transmitter
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134318—Electrodes characterised by their geometrical arrangement having a patterned common electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G7/00—Capacitors in which the capacitance is varied by non-mechanical means; Processes of their manufacture
    • H01G7/06—Capacitors in which the capacitance is varied by non-mechanical means; Processes of their manufacture having a dielectric selected for the variation of its permittivity with applied voltage, i.e. ferroelectric capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/10—Auxiliary devices for switching or interrupting
    • H01P1/15—Auxiliary devices for switching or interrupting by semiconductor devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

高频装置和/或包括其的高频开关可以包括：信号电极；第一接地电极，与信号电极平行地设置；第一液晶层，设置在信号电极和第一接地电极之间；以及第一电介质层，设置在第一液晶层和第一接地电极之间和/或设置在信号电极和第一液晶层之间。第一电介质层可以具有比第一液晶层的介电常数大的介电常数。可以各种各样地实现高频装置和/或包括其的高频装置。

Description

基于液晶的高频装置和高频开关
技术领域
本公开的各种实施方式涉及无线通信装置，例如，基于液晶的高频装置。
背景技术
用户不断增长的需求推动了移动通信技术的快速发展。目前，正在积极开发5G毫米波(mm波)网络。5G毫米波网络可能需要基于用户体验的更高性能，包括诸如与附近装置连接的容易性和提高的能量效率的因素。毫米波技术遇到与天线阵列的物理特性、高速收发器结构等有关的各种基本挑战。
当前工作频率为5GHz或更高的高频装置例如移相器或高频开关装置的基本挑战和限制如下：
1)在使用标准半导体技术的开关装置中遇到高损耗，这导致低能量效率；
2)在使用常规液晶(LC)技术的开关装置中，由于液晶反应的特殊性，例如，液晶缓慢地重新排列成自由状态(在没有效应控制电压的情况下)的特性，LC层的大厚度(大于5μm)导致在LC元件关断瞬间在LC层中的电场的缓慢切换；和
3)具有低寄生电容特性的早期半导体组件和电路是复杂、大且昂贵的。
例如，以下高频开关装置是已知的。
US 6,927,647B2(2002-06-1，“Two channels，high speed，RF switch(双通道高速RF开关)”，Ernesto G.Starri等)公开了一种具有宽带频率响应的双通道RF开关。在所公开的RF开关中，输入到变压器的RF信号被提供给第一和第二偏置电路。每个偏置电路包括一个或更多个DC阻隔电容器和偏置PIN二极管。因此，偏置电路将RF输出提供给输出端口。偏置电路控制信号选择性地控制每个偏置电路。当偏置电路被偏置时，偏置电路提供非常低的电阻到输出负载，而在无偏置条件下，偏置电路提供非常高的电阻或阻抗到输出负载。PIN二极管提供偏置元件，RF信号不流动通过该偏置元件。
该方案的缺点是使用pin二极管，这导致使用两个控制信号、时序***、控制电流源(3至20mA)和复杂的分支电源***，使用外部元件(电阻器、电容器、电感器)，和现成开关的相对高损耗(约1.5dB)，不可能以分立晶片形式使用，以及随着更高频率而增加的高成本。
US 8,476,804B2(2009-09-29，“Piezoelectric MEMS element,voltage controloscillator,communication apparatus,and method of manufacturing piezoelectricdrive type MEMS element(压电MEMS元件、压控振荡器、通信设备和制造压电驱动型MEMS元件的方法)”，Hishinuma Yoshikazu，Fujifilm Corporation)公开了一种压电驱动型MEMS元件，其包括：第一基板，在其一部分中包括可移动部分和可移动电极，可移动部分由压电驱动部分驱动从而以凸起形状移位，可移动电极提供在可移动部分的表面上；第二基板，其与第一基板接合，并且经由规定间隙支撑面向可移动电极的固定电极，其中，压电驱动部分包括提供在第一基板的一区域上的压电膜以及设置成夹着压电膜的一对电极，该压电膜形成可移动部分作为该可移动部分的一部分。
该方案的缺点是非常复杂的多步制造工艺、外部元件(电阻器、电容器、电感器)的使用、高工作电压(约90V DC)、有限数量的开关周期和高成本。
US 7,969,359B2(2011-06-28，“Reflective phase shifter and method ofphase shifting using a hybrid coupler with vertical coupling(使用具有垂直耦合的混合耦合器的反射移相器和相移方法)”，Krishnaswamy Harish等，IBM公司)公开了一种包括接地屏蔽的混合耦合器的移相器。具有连接到混合耦合器的反射终端的混合耦合器配置为对施加的信号进行相移，其中反射终端包括并联LC电路。
该方案的缺点是不可能以分立晶片形式使用、分支控制***扩大、必须使用时序***和两个控制信号、以及使用外部元件(电阻器、电容器、电感器)。
TriQuint公司生产的30GHz 5位移相器是复杂的电压控制单片5位移相器，导致高损耗(约6dB)。不可能以分立晶片形式使用移相器，并且会产生非常高的成本。
US2014/0022029A1(2014-01-23，“Nanoparticle-enhanced liquid crystalradio frequency phase shifter(纳米粒子增强液晶射频移相器)”，AnatoliyVolodymyrovych Glushchenko，Colorado Springs)公开了一种基于微带线的纳米颗粒增强液晶移相器。所公开的移相器实现了每单位器件长度的增加的相移(在60GHz频率下为30°/mm，与另一常规器件实现的8°/mm相比)(US5,936,484A(1999-08-10，“UHF phaseshifter and application to an array antenna(UHF移相器和在阵列天线中的应用)”，Dolfi等，Thomson CSF)和减少(大约两倍)的响应时间。
然而，在所公开的移位器中，没有呈现液晶层厚度和响应时间的绝对值，并且没有考虑损耗的问题。
发明内容
技术问题
为了解决上述缺陷，主要目的是提供高频装置，其同时具有低损耗(诸如对于360度移相器不超过3dB)、小的切换时间(诸如小于10ms)并且不昂贵，特别是在开发使用5GHz或更高的相当高的工作频率的无线通信环境中。然而，如上所述，常规技术不适合设计能够同时满足所有这些要求的装置。
为了克服现有技术的上述缺点中的至少一些，本公开的目的是提供一种包括移相器的高频装置、开关装置等。
针对技术问题的方案
根据本公开的各种实施方式的高频装置和/或包括该高频装置的高频开关可以包括：信号电极；第一接地电极，与信号电极平行地布置；第一液晶层，设置在信号电极和第一接地电极之间；以及第一电介质层，设置在第一液晶层与第一接地电极之间和/或设置在信号电极与第一液晶层之间。第一电介质层可以具有比第一液晶层的介电常数高的介电常数。
根据本公开的各种实施方式，一种高频装置和/或包括该高频装置的高频开关可以包括：信号电极，配置有多个第一区段的组合；第一接地电极，配置有多个第二区段的组合并与信号电极平行地布置；第一液晶层，设置在信号电极和第一接地电极之间；以及一个或更多个第一分配电极，靠近信号电极和第一接地电极中的每个的两端。
第一分配电极可以均具有实心板形状并且可以通过绝缘层与信号电极和第一接地电极中的每个分离，该实心板形状具有覆盖第一和第二区段中的至少一些区段的宽度。
第一和第二区段与第一分配电极之间的距离、第一和第二区段和第一分配电极中的每个的尺寸、以及形成绝缘层的材料可以被选择以使得第一区段根据所施加的控制电压形成电容耦合，从而沿第一区段的布置方向形成切向电场。相邻的第一分配电极可以设置为彼此间隔开。
在进行下面的详细描述之前，阐述本专利文件中使用的某些词和短语的定义可能是有利的：术语‘包括’和‘包含’及其衍生词，意指包括而没有限制；术语‘或’是包含性的，意指‘和/或’；短语‘与……相关联’和‘与之相关联’及其衍生词可以意指包括、包括在……内、与……互连、包含、包含在……内、连接到或与……连接、联接到或与……联接、与……可通信、与……协作、交错、并置、接近、被结合于或结合有、具有、具有……的属性等；术语‘控制器’意指控制至少一个操作的任何装置、***或其部分，这种装置可以用硬件、固件或软件或其至少两个的某种组合来实现。应当注意，与任何特定控制器相关联的功能可以是集中的或分布式的，无论是本地的还是远程的。在本专利文件中提供了对某些词语和短语的定义，本领域普通技术人员应该理解，在许多情况下，如果不是大多数情况，这些定义适用于这种定义的单词和短语的先前和将来的使用。
发明的有益效果
根据本公开的各种实施方式的高频装置(例如，移相器(phase shifer))和/或包括高频装置的高频开关能够降低损耗，尽管其结构简化，并能够减短切换时间。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考结合附图的以下描述，其中相同的附图标记表示相同的部件：
图1是示出常规的基于液晶的高频装置的构造图；
图2是示出根据本公开的各种实施方式之一的基于液晶的高频装置的构造图；
图3a和3b是根据本公开的各种实施方式的高频装置的等效电路图；
图4是用于描述高频装置中取决于普通液晶层的厚度的关断时间的曲线图；
图5是用于描述根据本公开的各种实施方式之一的高频装置中取决于液晶层厚度的损耗的曲线图；
图6是示出根据本公开的各种实施方式中的另一实施方式的基于液晶的高频装置的构造图；
图7是示出根据本公开的各种实施方式中的另一实施方式的高频装置的修改的构造图；
图8是用于描述根据本公开的各种实施方式中的另一实施方式的高频装置的切向电场分布的曲线图；
图9至图11是用于描述基于液晶的高频装置的接通和关断操作的视图；
图12是用于描述根据本公开的各种实施方式中的另一实施方式的高频装置中取决于液晶层的厚度的损耗的曲线图；
图13是示出根据本公开的各种实施方式中的另一实施方式的高频装置的实现示例的透视图；
图14是根据本公开的各种实施方式中的另一实施方式的高频装置的等效电路；
图15a是高频装置的另一实施方式；
图15b是用于描述根据本公开的各种实施方式中的另一实施方式的高频装置的切向电场分布的曲线图；
图16是示出根据本公开的各种实施方式中的又一实施方式的基于液晶的高频装置的构造图；
图17是示出根据本公开的各种实施方式中的一个实施方式的高频装置的应用示例的构造图；
图18是示出根据本公开的各种实施方式的包括基于液晶的高频装置的高频开关结构的构造图；
图19是示出在向其施加第一控制电压的状态下根据本公开的各种实施方式的高频开关中的信号流的视图；
图20是示出在向其施加第一控制电压的状态下根据本公开的各种实施方式的高频开关的S参数的曲线图；
图21是示出在向其施加第二控制电压的状态下根据本公开的各种实施方式的高频开关的信号流的视图；和
图22是示出在向其施加第一控制电压的状态下根据本公开的各种实施方式的高频开关的S参数的曲线图。
具体实施方式
在本专利文件中以下讨论的图1至图22以及用于描述本公开的原理的各种实施方式仅是为了说明，不应以任何方式解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解，本公开的原理可以在任何适当布置的电子装置中实现。
由于本公开允许各种改变和许多实施方式，将参考附图详细描述一些示例性实施方式。然而，应该理解的是，本公开不限于特定实施方式，而是本公开包括在本公开的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
虽然诸如“第一”和“第二”的序数术语可用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于区分一元件与其它元件的目的。例如，第一元件可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件而不脱离本公开的范围。如这里所使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关项目的任何和所有组合。
此外，关于附图中的取向描述的相对术语“前表面”、“后表面”、“顶表面”、“底表面”等可以由诸如第一和第二的序数替换。在诸如第一和第二的序数中，它们的顺序以所提到的顺序确定或被任意地确定，并且如果需要，可以不被任意地改变。
在本公开中，这些术语用于描述特定实施方式，并且不旨在限制本公开。如本文所用，除非上下文另有明确说明，否则单数形式也旨在包括复数形式。在说明书中，应该理解，术语“包括”或“具有”表示特征、数字、步骤、操作、结构元件、部件或其组合的存在，并且不预先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、结构元件、部件或其组合的存在或可能添加。
除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术术语或科学术语)具有与本公开所属领域的技术人员所理解的含义相同的含义。在通用字典中定义的那些术语应被解释为具有与相关技术领域中的上下文含义相同的含义，并且除非在本说明书中明确定义，否则将不被解释为具有理想化或过度形式化的含义。
图1是示出常规的基于液晶的高频装置10的构造图。
参考图1，常规的基于液晶的高频装置10可以包括彼此平行布置的信号电极11和接地电极12、以及设置在信号电极11和接地电极12之间的液晶层13。当信号电极11和接地电极12之间的电位差改变时，包括在液晶层13中的液晶(们)的方向性可以改变，并且液晶层13的介电常数也可以改变。利用液晶(们)的特性的高频装置10可以用作微带传输线中的移相器或开关。
为了确保应用于需要低损耗和高速切换(例如，高频、超高频或毫米波通信)的领域所需的特定电感，例如，为了减少损耗，电极(例如，信号电极11和接地电极12)之间的距离可以增加。
通常，在基于液晶的高频装置中，当液晶层的厚度薄时，高频装置的每单位长度的电感L会降低而引起屏蔽，并且微带线具有低阻抗Z(阻抗
Figure BDA0002150969070000071
Figure BDA0002150969070000072
)。因此，无线通信所需要的并且用于供给电流J的功率P(所需功率P＝J2L)增加与电感L的减少量相对应的量。例如，当高频装置的液晶层的厚度薄时，功耗会增加。为了补偿由于这种低电感引起的高损耗(高功耗)，可以在高频装置中形成厚的液晶层。当形成具有大厚度的液晶层时，整个液晶层中液晶取向的变化会减慢。例如，用于从接通状态切换到关断状态的关断操作所需的时间可能增加，这可能意味着切换速度减慢。
根据本公开的各种实施方式，通过在基于液晶的高频装置的信号电极和接地电极之间添加电介质层，从而减小液晶层的厚度，可以在实现快速切换速度的同时降低损耗和/或功耗。在另一实施方式中，通过形成多个区段的信号电极或接地电极并将不同的控制电压施加到至少两个区段，无论液晶层的厚度如何，高频装置的切换速度都可以提高。在一些实施方式中，当信号电极或接地电极由多个区段形成时，可以通过在高频装置的在区段被布置的方向上的两端设置附加电极以施加控制电压来提高高频装置的切换速度。例如，即使为了快的切换速度而减小液晶层的厚度，根据本公开的各种实施方式的高频装置也能够通过利用具有高介电常数的电介质层来降低功率损耗和/或功率消耗。此外，即使将液晶层形成为具有大的厚度从而降低功耗，也可以通过施加控制电压来加速切换速度，例如液晶的取向的变化。
在下文中，将参考附图描述本公开的各种实施方式。
图2是示出根据本公开的各种实施方式之一的基于液晶的高频装置100的构造图。图3a和图3b是根据本公开的各种实施方式的高频装置100的等效电路图。
参考图2、图3a和图3b，高频装置100可以包括信号电极101、接地电极102、设置在信号电极101和接地电极102之间的液晶层103、以及电介质层104。
信号电极101和接地电极102可以形成为板形，例如，实心板或印刷电路图案(例如，微带线)的形式。接地电极102可以与信号电极101基本平行地布置。液晶层103可以包括封装在信号电极101和接地电极102之间的液晶。虽然未单独示出，但是至少在液晶层103的上表面和下表面上，例如，在面对信号电极101和接地电极102的表面上，可以提供由聚酰亚胺等制成的取向层。
根据各种实施方式，电介质层104可以设置在液晶层103和信号电极101之间，或者设置在液晶层103和接地电极102之间。电介质层104可以由选自具有低介电损耗、足够的电/机械强度、导热性、耐热性和耐化学性以及良好机械加工性的材料制成。例如，电介质层104可以由氧化物基陶瓷制成，例如MgO-TiO2-La2O3、SrO-TiO2-MgO-ZnO或BaO-TiO2-MnO2，或填充有陶瓷的有机材料混合物，并且可以具有约100的介电常数或者具有100或更高的介电常数。
根据各种实施方式，液晶层103可以具有等效单位长度电容CLC，并且电介质层104可以具有等效单位长度电容CCer。电介质层104的等效单位长度电容CCer可以比液晶层103的等效单位长度电容CLC高得多。因此，当在高频装置100中施加控制电压等时，电场能量可以在电介质层104中积聚。当电容CCer相对减小时，更高的电场能量可以积聚在电介质层104中。例如，当电容CCer相对减小时，电容CLC增加，并且当施加控制电压时，液晶层103的液晶的取向的变化可以减慢。因此，当设置单位长度电容CLC时，电容CCer的最小值可以通过高频装置100中的波的相速度处的最小相对重排来确定。
通过可能期望保持液晶层103的相对重排并且期望电介质层104的厚度允许预定水平的损失的事实，可以揭示对这种电介质层(例如，电介质层104)的介电常数的要求。例如，在液晶具有重排a(重排
Figure BDA0002150969070000081
)并且在线中的重排的劣化不大于b的情况下，例如，在包括复合电介质材料的线中的有效介电常数的重排不大于a*b的情况下，基于两个平行板电容器的并联连接模型对电介质层104的有效单位长度电容的要求可以如下：C2＝C1(ab-1)/(1-b)。这里，C2是电介质层的单位长度电容，C1是液晶层的最小单位长度电容，对应于εeff⊥，a>1且0<b<1。例如，在液晶层的厚度为5微米且最小介电常数为2.6，电介质层的厚度为100微米的情况下，当a＝1.4，b＝0.9，C2＝2.6C1时，电介质层所需的相对介电常数为135.2。然而，应该注意，这个计算值有些过高评估，因为为了简化说明，没有考虑信号电极(例如，信号电极101)的边缘效应。
在前文中，已经说明和描述了介电常数、厚度等，以便于理解本公开的各种实施方式。然而，在本公开的各种实施方式中，诸如液晶层和电介质层的各个层的厚度等可以根据使用环境的设计值、待制造的高频装置的所需规格、或电极之间的距离、所需的切换时间等被适当地改变。另外，作为一示例，图2示出了电介质层104设置在液晶层103和接地电极102之间的构造。然而，电介质层104可以设置在液晶层103和信号电极101之间，或者电介质层104可以分别设置在液晶层103和信号电极101之间以及液晶层103和接地电极102之间。
图4是用于描述高频装置中取决于普通液晶层的厚度的关断时间的曲线图。图5是用于描述根据各种实施方式之一的高频装置中取决于液晶层厚度的损耗的曲线图。
图4是表示在用于条带线360度移相器的28GHz频率处关断时间取决于液晶层(例如，图1或图2中的液晶层13和103)的厚度的评估依赖性的曲线图。参考图4，可以看出，关断时间，例如，液晶取向的变化所需的时间，根据液晶层13和103的厚度而逐渐增加。例如，当要在高频装置中减少关断时间时，可以减小液晶层的厚度。假设液晶混合物中粘度γ＝0.45PA*s，击穿电压Vth＝5V，并且在低频下垂直和平行相对介电常数之间的差是6，获得图4中例示的评估结果(计算结果)。
然而，如上所述，当为了快速切换操作(短切断时间)而简单地减小液晶层的厚度时，损耗增加并且功耗增加。图5示出了对于传输信号相对于液晶混合物的最大/最小介电常数的相位差，在用于具有360度控制范围的条带线移相器的28GHz频率处根据由液晶层厚度引起的损耗的评估的依赖性。参考图5，可以看出，在常规的高频装置(例如，图1的高频装置10)中，液晶层(例如，图1中的液晶层13)的厚度在从约5微米至约15dB/360度的范围，并且损耗随着液晶层的厚度增加而减小，在根据本公开的各种实施方式的高频装置(例如，图2中的高频装置100)中，损耗仅为3.7dB/360度，即使液晶层(例如，图2中的液晶层103)的厚度为约2微米。在假设根据本公开的实施方式的高频装置包括相对介电常数为100、介电损耗角正切为0.001、厚度为100微米的电介质层(例如，图2的电介质层104)的情况下获得图5中所示的评估结果(计算结果)。另外，在假设常规高频装置和根据本公开的实施方式的高频装置的每个中的液晶层由最大相对介电常数为3.6、最小相对介电常数为2.6、介电损耗角正切为0.008的液晶混合物形成的情况下获得评估结果。另外，选择关于液晶层的每个厚度的条带线的宽度，以在固定的360度控制范围内提供最小的损耗。
如图4和图5所示，在仅包括位于信号电极和接地电极之间的液晶层的高频装置(例如，图1中的高频装置10)中，可以减小液晶层的厚度，从而减少关断时间，这会导致高损耗。根据本公开的各种实施方式，高频装置(例如，图2的高频装置100)包括在信号电极和接地电极之间的电介质层(例如，图2的电介质层104)以及液晶层，从而可以通过减小液晶层的厚度而在实现快速关断操作的同时降低损耗。例如，对于常规的高频装置，即使通过形成厚度为2微米的液晶层可以确保12ms的关断时间，也需要约15dB/360度的损耗。另一方面，在根据本公开的各种实施方式的高频装置中，即使高频装置具有相同的液晶层厚度和相同的关断时间，损耗也可以仅为3.7dB/360度。
图6是示出根据本公开的各种实施方式中的另一实施方式的基于液晶的高频装置200a的构造图。图7是示出根据本公开的各种实施方式中的另一实施方式的高频装置的修改200b的构造图。
参考图6和图7，根据本公开的各种实施方式的高频装置200a和200b(例如，图2的高频装置100)可以包括分别配置有多个区段211和221的组合的信号电极201和/或接地电极202，并且仅液晶层203可以设置在信号电极201和接地电极202之间。构成信号电极201的第一区段211可以在第一方向D1(例如，液晶层203的延伸方向)上延伸，同时在垂直于第一方向D1的第二方向D2(例如，液晶层203的宽度方向)上布置。构成接地电极202的第二区段221可以在第二方向D2布置，同时沿第一方向D1延伸。
在上述高频装置200a和200b中，在用于液晶垂直取向的接通操作中，可以将控制电压施加到信号电极201和接地电极202中的每个。为了施加这样的控制电压，高频装置200a和200b还可以包括分配电极(们)，这将参考图13等被更详细地描述。在施加控制电压时，可以在信号电极201和接地电极202之间形成垂直方向(例如，图6中的上下方向)上的电场，并且液晶层203中的液晶(们)可以在垂直方向上排列。
根据各种实施方式，在用于液晶的水平取向(例如，在图6中的第二方向D2上)的关断操作期间，可以将不同的电压施加到高频装置200a和200b中的一些第一区段211(或一些第二区段221)。例如，在构成信号电极201的第一区段211当中，设置在第二方向D2上的两端的区段通过滤波器电路连接到控制电压源。在施加控制电压时，在相邻区段之间发生电容耦合，使得可以在整个液晶层203中形成水平方向上的切向电场。因此，液晶层203中的液晶(们)可以根据切向电场的分布在水平方向上排列。在用于液晶的水平取向的关断操作中，可以切断施加到信号电极201和接地电极202的控制电压(例如，施加用于液晶的垂直取向的控制电压)。根据一个实施方式，当通过向一些区段施加控制电压来执行关断操作时，也可以选择性地将电压施加到其余区段。这种电压的选择性施加可以促进相邻区段(例如，第一区段211和第二区段221)之间的电容耦合。
例如，根据本公开的各种实施方式的高频装置(例如，图6中的高频装置200a或图7中的高频装置200a)可以通过选择性地接收用于液晶的垂直取向的控制电压以及用于液晶的水平取向的控制电压来执行快速接通/关断操作。
根据各种实施方式，在施加用于接通操作和/或关断操作的控制电压时，可以通过利用四分之一波长线等、借助在每条传输线上实现的滤波器来执行控制电压和传输信号之间的去耦。在另一实施方式中，控制电压和传输信号之间的去耦可以通过已知方法借助电阻器(电阻溅射)来执行。
参考图7，高频装置200b还可以包括附加电极(们)(例如，侧电极(们))，其中用于关断操作的控制电压被施加到该附加电极。例如，在第二方向D2上，附加电极(或侧电极)205和206可以设置在高频装置200b的两端(例如，侧面)。在一个实施方式中，在关断操作中，例如，施加到信号电极201和接地电极202的控制电压可以被切断，并且控制电压可以被施加到侧电极205和206。当控制电压被施加到侧电极205和206时，在第二方向D2上布置的区段(例如，第一区段211和/或第二区段221)形成电容耦合，并且用于液晶层203中的液晶的水平取向的切向电场可以形成在侧电极205和206之间。
在一个实施方式中，构成信号电极201和/或接地电极202的区段(例如，第一区段211和第二区段221)的尺寸可以相同。根据另一实施方式，区段可以均包括分别具有根据其位置的不同宽度的一些区段。例如，任何一个区段可以具有随着从一端到另一端行进而逐渐增大或减小的宽度。根据又一实施方式，信号电极201和/或接地电极202的区段可以具有不同的宽度、长度和/或厚度。
图8是用于描述根据本公开的各种实施方式中的另一实施方式的高频装置的切向电场分布的曲线图。
图8示出了在其中信号电极和/或接地电极以实心板的形式形成的高频装置(例如，图2中所示的高频装置100)和由区段的组合构成的每个高频装置(例如，图7中的高频装置200b)的每个内使用侧电极(例如，图7中的侧电极205和206)的情况下的切向电场分布，其中，根据在第二方向(例如，图7中的第二方向D2)上从高频装置的一端到另一端测量的距离的切向电场Ex被表示。如图8所示，可以看出，当信号电极和/或接地电极是实心板的形式时，即使当用于水平取向的控制电压通过侧电极等被施加时，也基本上不形成切向电场，但是当信号电极和/或接地电极由区段的组合构成时，形成一定程度的切向电场。当信号电极和/或接地电极由区段的组合组成时，认为在第二方向D2上布置的每个区段和与其相邻的区段形成电容耦合，从而在液晶层中形成预定水平的切向电场。
因此，当信号电极(例如，图7的信号电极201)和/或接地电极(例如，图7的接地电极202)均用多个区段的组合实现并且用于关断操作的控制电压被施加在其上时，可以控制液晶层203中的液晶的重排。也就是说，由于可以通过主动控制液晶层203中的电场来执行接通/关断操作，所以不仅在接通操作中，而且在关断操作中，操作时间都可以减少。
图9至图11是用于描述基于液晶的高频装置(例如，图7的高频装置200b)的接通过程和关断过程的视图。
参考图9，当在接通操作中将控制电压施加到例如信号电极201和接地电极202时，可以在液晶层203中形成垂直方向上的电场，并且液晶层203中的液晶可以基本上同时在垂直方向上取向。
参考图10，当在关断操作(被动关断过程)中未施加单独的控制电压时，通过与取向层的相互作用或与相邻液晶的相互作用，液晶基本上在水平方向上取向。然而，液晶取向的变化从邻近取向层的液晶(例如，在图10中位于液晶排列的下侧的液晶)依次进行，因此，可能花费相当多的时间直到在整个液晶层中完成取向的改变，例如，直到完成关断操作。已经参考例如图1至图5描述了在这种关断操作中，随着液晶层的厚度增加，需要更长的时间。例如，在该被动关断操作中，本公开的各种实施方式可以通过设置介电常数显著大于液晶层的电介质层来减小液晶层的厚度，同时降低损耗，从而减少关断操作所需的时间。
参考图11，通过在关断操作中将不同的控制电压施加到构成信号电极和/或接地电极的一些区段或提供在高频装置中的附加电极(例如，图7中的侧电极205和206)，可以在水平方向上快速对准液晶。例如，当施加到信号电极201和接地电极202的控制电压被切断并且控制电压被施加到一些区段(例如，图6中的第一区段211和第二区段221)或附加电极(例如，图7中的侧电极205和206)时，在液晶层203中形成切向电场，在液晶层中的液晶可以在水平方向上基本上同时对准。
由于高频装置通过施加控制电压来执行关断操作，所以可以执行快速关断操作而不管液晶层的厚度如何。例如，在根据本实施方式的高频装置中，即使液晶层形成为具有约100微米的厚度，也可以在大约10ms的时间内完成关断操作。
同时，如上所述，当在基于液晶的高频装置中仅液晶层设置在信号电极和接地电极之间时，随着液晶层的厚度增加，可以获得损耗方面的改善。将参考图12描述根据本公开的各种实施方式中的另一实施方式的高频装置的损耗。
图12是用于描述根据本公开的各种实施方式中的另一实施方式的高频装置中取决于液晶层的厚度的损耗的曲线图。
图12是曲线图，表示在用于条带线360度移相器的28GHz的频率处损耗根据高频装置(例如，图7中的高频装置200b)的液晶层的厚度的评估的依赖性。可以看出，当液晶层的厚度为100微米时，与常规的高频装置相比，高频装置200b具有增加的损耗特性，但是差异不是很大，并且关断操作所需的时间可以大大减少。
如上所述，根据本公开的各种实施方式的高频装置(例如，图6的高频装置200a)还可以包括分配电极。分配电极可以是实心板的形式，并且可以用于与配备有高频装置的高频开关等的输入/输出端口耦合和/或可以用于将电流均匀地分配到构成高频装置的信号电极或接地电极的区段。在下文中，将参考图13等描述包括这种分配电极的高频装置。
图13是示出根据本公开的各种实施方式中的另一实施方式的高频装置300的实现示例的透视图。图14是根据本公开的各种实施方式中的另一实施方式的高频装置300的等效电路图。图15b是用于描述根据本公开的各种实施方式中的另一实施方式的高频装置300(图3a)的切向电场分布的曲线图。
参考图13至图15a，高频装置300可以包括配置有第一区段311和313的组合的信号电极301、配置有第二区段321的接地电极302、布置在高频装置300的两端(例如，高频装置300的在布置第一区段311和313和/或第二区段321的方向上的两端)的附加电极305和306、以及分别设置在区段311、313和321上的分配电极307a、307b和307c。液晶层303设置在信号电极301和接地电极302之间，并且取决于施加到电极301、302、307a、307b、307c或区段311、313和321中的一些的控制电压，可以改变液晶层303中的液晶取向。
根据各种实施方式，第一区段311和313和/或第二区段321可以在第一方向D1上延伸，并且可以在与第一方向D1垂直的第二方向D2上布置。分配电极307a、307b和307c可以包括位于信号电极301和接地电极302的两端(例如，第一和第二放电电极302中的每个在第一方向D1上的两端)附近的第一分配电极307a和307b。第一分配电极307a和307b可以由实心板形成，该实心板具有覆盖对应于第一分配电极307a和307b中的每个的第一或第二区段311、313或321中的至少一些的宽度，并且可以用作高频装置300的输入或输出端口。例如，在高频装置300的输入或输出端口中，向配置有区段的组合(例如，第一区段当中的区段311和/或区段321中的至少一些)的电极的过渡(transition)可以形成为实心板形式的电极(例如，第一分配电极307a和307b)。在某个实施方式中，高频装置300还可以包括在第一方向D1上设置在第一分配电极307a和307b之间的第二分配电极307c。在另一实施方式中，设置在信号电极上的分配电极307a和307c可以设置在彼此间隔开的位置，以便不与其它相邻的分配电极307a和307c重叠，并且可以不彼此直接接触。这也适用于设置在接地电极上的分配电极307b和307c。
根据一个实施方式，可以在分配电极307a、307b、307c与信号电极301(例如，第一区段311和313)和/或接地电极302(例如，第二区段321)之间形成绝缘层308(参见图15a)。例如，第一分配电极307a和307b可以不与信号电极301和/或接地电极302直接接触，而是可以将电流分配到第一区段311和313和/或第二区段321。绝缘层308被称为“绝缘层”以区别于以上描述的上述电介质层(例如，图2中的电介质层104)，并且可以具有一定大小的介电常数。
根据各种实施方式，分配电极307a、307b和307c中的至少一个可以形成为具有不覆盖一些区段(第一区段311、313当中的由附图标记313指示的区段)的宽度。例如，如图14所示，构成信号电极301的第一区段311和313中的一些(例如，在第一区段的排列中设置在两端处的区段313)可以不被第一分配电极307a(或第二分配电极307c)覆盖。在一个实施方式中，由附图标记“313”指示的区段(们)可以用作用于关断操作的控制信号被施加到其上的电极。例如，区段313可以连接到控制电压源V(参见图15a)，并且在向其施加控制电压时可以在液晶层303中形成用于水平取向的切向电场。在某个实施方式中，控制电压源V可以连接到侧电极305和306，但是可以经由滤波器电路连接到控制电压源。
根据各种实施方式，第一区段311和313之间的距离、第一区段311和313的每个与分配电极307a和307c之间的距离、以及绝缘层308的材料、尺寸、厚度等可以被选择以提供能够形成如上所述的切向电场的环境。例如，当控制电压被施加到区段313时，第一区段311和313与其它相邻的第一区段形成电容耦合，并且可以设计其距离、材料、尺寸、厚度等以便在其排列方向例如第二方向D2上形成切向电场。这将参考图14被更详细地描述。
在图14中，“Cs”表示相邻的第一区段311和313之间的电容，“Cm”表示第一区段311和313的每个与分配电极(例如，第一分配电极307a)之间的电容。根据各种实施方式，电容Cm越小，可以在信号电极301和接地电极302之间的空间(例如，液晶层303)中形成的切向电场越好。作为示例，当满足条件“Cs/N>>Cm”(其中“N+1”是第一区段311和313的数量)时，例如，当满足条件“Cm<0.1Cs/N”时，分配电极307a、307b和307c的影响可以被抑制，并且可以形成良好的切向电场。当满足这个条件并且当控制电压被施加到区段313时，电场的所有能量积聚在对应于第一区段311和313之间的区域的电容Cs上，从而可以形成良好的切向电场，因此，可以快速地执行高频装置300的关断操作。另一方面，在信号频率处，与线路的波阻抗相比，电容(N+1)Cm的电容阻抗的示例可以尽可能小。例如，假设“Z0”是线的波阻抗，当在过渡处(例如，在分配电极和信号电极之间形成的过渡，或由分配电极和接地电极形成的过渡)-10dB反射对应于0.7Z0的并联电容阻抗(信号电极和接地电极的总阻抗)时，即使在高频装置300的输入和输出处没有使用单独的匹配电路，也可以保证良好的匹配性能。然而，如果需要，可以通过利用在传输线中常用的匹配电路等来改善匹配性能。此外，电容Cs可以与每个区段(例如，第一和第二区段311、313和321)的长度成比例，并且与在由分配电极和信号电极(或者接地电极)形成的过渡处给出的反射水平对应的分配电极的尺寸可以被固定。因此，可以通过增加每个区段的长度来获得用于形成良好切向电场的电容Cs和Cm之间的比率。当存在多个分配电极时，可以通过使用区段(们)的长度值除以高频装置的分配电极的数量来获得电容之间的要求，以评估电容Cs。用于评估电容Cs的公式通过各种软件***中的电极***模拟来呈现或通过各种参考来呈现。可以使用等式“Cm＝εε0lw/d”来评估电容Cm。这里，“ε”是分配电极和信号电极(或接地电极)之间的区域中的相对介电常数，“ε0”是真空介电常数，“l”是在区段延伸的方向上测量的分配电极的长度，“w”是区段的宽度，“d”是分配电极和信号电极之间的距离。图15b示出了在包括上述分配电极(们)的高频装置中形成在液晶层中的切向电场Ex的分布。
图16是示出根据本公开的各种实施方式的又一实施方式的基于液晶的高频装置400的构造图。
根据各种实施方式，高频装置400是图2的高频装置100和图6的高频装置200a的组合的示例，并且可以包括每个由区段411或421的组合构成的信号电极401、接地电极402，以及包括在信号电极401和接地电极402之间的液晶层403和电介质层404。例如，通过包括电介质层404，高频装置400在通过减小液晶层403的厚度来执行快速关断操作的同时具有低损耗，并且可以在液晶层403中主动地形成切向电场。高频装置400可以进一步包括侧电极(例如，图7中的侧电极205和206)，以便主动地形成切向电场(例如，从而在关断操作中施加控制电压)。当不包括侧电极时，可以通过区段411和421中的构成信号电极401(或接地电极402)的一些施加控制电压。在一个实施方式中，高频装置400可以包括分配电极(例如，图13中的分配电极307a、307b和307c)，用于将电流分配到构成信号电极401和接地电极402的各个区段411和421，其可以形成高频装置400的输入或输出端口。在某个实施方式中，信号电极401和/或接地电极402可以被提供作为部分传输线(例如，微带线)。
在另一实施方式中，高频装置400可以用作高频信号传输线上的移相器。例如，在向其施加控制电压时，高频装置400可以使流过高频装置400的高频信号的相位移位。在施加控制电压时，液晶层403中的液晶的取向可以改变，并且液晶层403的介电常数可以根据液晶取向的变化而改变，从而可以使通过高频装置400传输的高频信号的相位移位。
在根据本公开的各种实施方式的高频装置中，使用液晶层的接通/关断时间可以通过以下等式计算。
[等式1]
Figure BDA0002150969070000171
[等式2]
Figure BDA0002150969070000172
这里，“ton”表示液晶层的接通时间，“toff”表示液晶层的关断时间，“γLC”表示液晶混合物的粘度，“hLC”表示液晶层的厚度，“Δεr”表示根据液晶混合物在低频下的垂直和水平取向的介电常数之间的差异，“Vth”是定义液晶层和取向层之间的相互作用能的参数(以伏特为单位测量)，“Vb”表示施加到液晶层的控制电压。
如上所述，可以通过在接通操作中增加控制电压Vb来主动地控制操作时间。在关断操作中，可以看出操作时间由限定液晶混合物的参数、取向层和液晶层的厚度特性等确定。上述等式1和2表示在存在取向层的状态下液晶层的弛豫。
图2所示的高频装置100中的取向层的效果和图6所示的高频装置200a中的切向电场的形成可以由以下等式表示。
[等式3]
Figure BDA0002150969070000173
[等式4]
Figure BDA0002150969070000181
[等式5]
Figure BDA0002150969070000182
这里，“kLC”表示传输线中的波数，“cp”表示传输线中的相速度，“
Figure BDA0002150969070000183
”表示在具有长度lms的线段中获得的最大相位差，“εeff”表示作为液晶混合物的介电常数的函数的传输线的有效介电常数，“ε∥”表示当在传输线的电极之间施加控制场时传输线的有效介电常数，“ε⊥”表示当分子(例如，液晶)基本上与传输线的电极平行地排列时传输线的有效介电常数。
如上所述，根据本公开的各种实施方式的高频装置可以用作移相器和/或用作微带传输线上的高频信号的开关。例如，图2和/或图6中示出的高频装置100和200a可以通过提供配置有液晶层103和203或者电介质层104的基板以及通过形成条带的电极(例如，信号电极101和201和/或接地电极102和202)而成为微带(例如，非对称条带)传输线的一部分。例如，根据本公开的各种实施方式的高频装置可以集成到印刷电路板中，或者可以容易地集成到单独的电子组件或装置(例如，芯片)中。
图17是示出根据本公开的各种实施方式之一的高频装置的应用示例的构造图。
参考图17，根据本公开的各种实施方式的高频装置500可以包括相对于信号电极501彼此对称地设置的第一和第二液晶层503a和503b、第一和第二电介质层504a和504b、以及第一和第二接地电极502a和502b。例如，第一和第二接地电极502a和502b可以设置为相对于信号电极501彼此对称，从而形成对称的微带传输线，第一和第二液晶层503a和503b可以在信号电极501的相反两侧(例如，上侧和下侧)设置为彼此对称，第一和第二电介质层504a和504b可以分别对称地设置在第一液晶层503a和第一接地电极502a之间以及第二液晶层503b和第二接地电极502b之间。
当信号电极501以及第一和第二接地电极502a和502b连接到控制电压源V并且控制电压施加到高频装置500时，高频装置500可以执行接通操作。高频装置500可以在施加的控制电压被切断时执行关断操作，并且在关断操作中，第一和第二电介质层504a和504b可以有助于减小第一和第二液晶层503a和503b的厚度，同时抑制和减轻损耗。第一和第二液晶层503a和503b的厚度的减小可以有助于减短被动关断操作中的操作时间。
图18是示出根据本公开的各种实施方式的包括基于液晶的高频装置614和615的高频开关600的框图。
高频开关600在印刷电路板601上实现，并且高频装置614和615(例如，图13的高频装置300)的液晶层和/或电介质层可以形成印刷电路板601的一部分。高频开关600可以是包括一个输入端口611和多个(例如，两个)输出端口612和613的开关，并且可以包括多个高频装置614和615，例如，与输出端口612和613的数量相对应的数量。输入端口611以及输出端口612和613可以通过微带传输线(们)彼此连接。根据一个实施方式，在高频装置当中，第一高频装置614可以设置在输入端口611与输出端口当中的第一输出端口612之间的微带传输线上。在高频装置当中，第二高频装置615可以设置在输入端口611与输出端口当中的第二输出端口613之间的微带传输线上。在某个实施方式中，高频开关600还可以包括：线路短截线(line stub)616和617，它们是微带传输线的一部分并且分别从高频装置614和615和/或取向短截线(alignment stub)618和619延伸；620和621，分别设置在每个高频装置614和615的两侧。设置每个高频装置614和615的尺寸，使得当第一控制电压以给定频率被施加到微带传输线时，第一高频装置614的电长度设置为L1＝λε1/4，当第二控制电压以给定频率被施加到微带传输线时，第二高频装置615的电长度为可以设置为L2＝λε2/4。例如，第一高频装置614和第二高频装置615可以具有不同的电长度。
根据一个实施方式，在施加第一控制电压时，第一和第二高频装置614和615的液晶层(例如，图13中的液晶层303)可以具有介电常数ε1，并且第一高频装置614可以具有λε1/4的电长度。在这种情况下，当通过输入端口611接收高频信号时，第一高频装置614可以用作四分之一波长转换器，其阻止高频信号被传输到第一输出端口612。也就是说，在这种状态下，第一高频装置614处于接通状态。同时，当介电常数为ε1时，第二高频装置615的电长度不是λε1/4，结果，通过输入端口611接收的高频信号可以通过具有很小损耗的第二高频装置615流到第二输出端口613。也就是说，在这种状态下，第二高频装置615处于关断状态。
图19是示出在向其施加第一控制电压的状态下根据本公开的各种实施方式的高频开关600的信号流的视图。图20是示出在向其施加第一控制电压的状态下根据本公开的各种实施方式的高频开关600的S参数的曲线图。
进一步参考图19和图20，可以看出，在第一控制电压被施加到高频开关600的状态下，通过输入端口611接收的几乎所有电力都被传递到第二输出端口613。例如，当以28GHz的频率施加0V的第一控制电压时，输入端口611的反射系数S(1,1)可以是-16dB，并且从输入端口611到第一输出端口612的传输系数S(2,1)可以是-28.5dB，而从输入端口611到第二输出端口613的传输系数S(3,1)可以是-0.5dB。例如，在施加第一控制电压的状态下，可以在很小损耗的状态下进行从输入端口611到第二输出端口613的信号传输，结果，在施加第一控制电压的状态下，高频开关600可以将几乎所有的电力传输到第二输出端口613。
根据另一实施方式，在施加第二控制电压时，第一和第二高频装置614和615的液晶层(例如，图13中的液晶层303)可以具有介电常数ε2，第二高频装置615可以具有λε2/4的电长度。在这种情况下，当通过输入端口611接收高频信号时，第二高频装置615可以用作四分之一波长转换器，其阻止高频信号被传输到第二输出端口613。也就是说，在这种状态下，第二高频装置615处于接通状态。同时，当介电常数为ε2时，第一高频装置614的电长度不是λε2/4，结果，通过输入端口611接收的高频信号可以经由具有很小损耗的第一高频装置611流到第一输出端口612。也就是说，在这种状态下，第一高频装置614处于关断状态。
图21是示出在向其施加第二控制电压的状态下根据本公开的各种实施方式的高频开关600中的信号流的视图。图22是示出在向其施加第一控制电压的状态下根据本公开的各种实施方式的高频开关600的S参数的曲线图。
进一步参考图21和图22，可以看出，在第二控制电压被施加到高频开关600的状态下，通过输入端口611接收的几乎所有电力都被传递到第一输出端口612。例如，当以28GHz的频率施加10V的第二控制电压时，输入端口611的反射系数S(1,1)可以是-28dB，从输入端口611到第二输出端口613的传输系数S(3,1)可以是-30dB，而从输入端口611到第一输出端口612的传输系数S(2,1)可以是-0.8dB。例如，在施加第二控制电压的状态下，可以在具有很少损耗的状态下进行从输入端口611到第一输出端口612的信号传输，结果，在施加第二控制电压的状态下，高频开关600可以将几乎所有的电力传输到第一输出端口612。
如上所述，可以通过组合根据本公开的各种实施方式的高频装置来实现能够执行低损耗、高速切换操作的高频开关(例如，图18的高频开关600)。此外，由于这种高频开关仅由施加到高频装置的控制电压(例如，直流电压值)控制，所以可以简化电源和控制电路。给出上述高频开关的结构以描述使用根据本公开的各种实施方式的高频装置的构造原理，并且本公开不限于此。可以根据高频开关的安装环境、使用和要求来各种各样地实现高频装置的数量和布置。另外，尽管本公开的具体示例涉及其中高频开关在接收模式下操作的示例，但是根据本公开的各种实施方式的高频开关也可以以发送模式操作。
根据各种实施方式，在上述高频装置中，包括上述高频装置的传输线(例如，微带线)、使用该高频装置的移相器、和/或高频开关可以用于需要控制高频信号的电子装置中，诸如毫米波(mm波)移动通信网络(诸如5G通信或WiGig)、各种传感器、用于包括长距离电力传输的无线电力传输的WiFi网络、以及智能家居***。
根据一个实施方式，包括上述高频装置的高频开关可以有效地执行多通道装置中的通道之间的切换、接收-发送(RX-TX)切换、在天线操作模式之间的切换(例如，在宽带扫描中在宽带辐射模式和定向辐射模式之间的切换)、偏转和径向切换。
根据另一实施方式，使用上述高频装置的高频移相器可以有效地用作用于波束扫描的天线和/或用于使用天线近场的操纵(包括用于将场聚焦在特定空间区域上的操作)的天线。
如上所述，根据本公开的各种实施方式的高频装置和/或包括该高频装置的高频开关可以包括：信号电极；第一接地电极，与信号电极平行地布置；第一液晶层，设置在信号电极和第一接地电极之间；以及第一电介质层，设置在第一液晶层和第一接地电极之间和/或设置在信号电极和第一液晶层之间。
第一电介质层可以具有比第一液晶层的介电常数大的介电常数。
根据各种实施方式，信号电极可以配置有第一区段的组合，第一区段在第一方向上延伸同时在垂直于第一方向的第二方向上布置，第一接地电极可以配置有第二区段的组合，第二区段在第一方向上延伸同时在第二方向上布置，高频装置还可以包括靠近信号电极和第一接地电极中的每个的两端的第一分配电极，第一分配电极可以均具有实心板形状，其具有覆盖第一和第二区段中的至少一些的宽度，并且第一分配电极可以通过绝缘层与信号电极和第一接地电极中的每个分离，第一和第二区段与第一分配电极之间的距离、第一和第二区段和第一分配电极中的每个的尺寸、以及形成绝缘层的材料可以被选择以使得第一区段根据施加的控制电压形成电容耦合，从而在第二方向上形成切向电场，并且相邻的第一分配电极可以设置为彼此间隔开。
根据各种实施方式，上面公开的高频装置还可以包括分别设置在高频装置在第二方向上的端部处的附加电极，并且附加电极可以彼此平行地布置，同时布置成分别垂直于在其上设置信号电极和第一接地电极的平面，并且当控制电压被施加到其上时，可以在第一液晶层中形成切向电场。
根据各种实施方式，在第一区段当中，设置第一区段在第二方向上的至少两端处的区段可以不被第一分配电极覆盖，而是可以通过滤波器电路连接到控制电压源。
根据各种实施方式，上述高频装置还可以包括至少一个第二分配电极，其设置在信号电极和第一接地电极的各个端部之间的区域中。
根据各种实施方式，当相应的控制电压被施加到其上时，构成信号电极和第一接地电极的区段中的至少一些可以在第一液晶层中形成切向电场。
根据各种实施方式，上述高频装置还可以包括：第二接地电极，基于信号电极与第一接地电极对称地设置；第二液晶层，设置在信号电极和第二接地电极之间；第二电介质层，设置在第二液晶层和第二接地电极中的至少一个上，在信号电极和第二液晶层之间。第二电介质层可以具有比第二液晶层的介电常数大的介电常数。
根据各种实施方式，第二接地电极可以配置有多个区段的组合。
根据各种实施方式，第一电介质层可以包括介电常数为100或更大的氧化物基陶瓷，或填充有陶瓷的有机材料混合物。
根据本公开的各种实施方式，高频装置和/或包括高频装置的高频开关可以包括：信号电极，配置有多个第一区段的组合；第一接地电极，配置有多个第二区段的组合，并与信号电极平行布置；第一液晶层，设置在信号电极和第一接地电极之间；一个或更多个第一分配电极，靠近信号电极和第一接地电极中的每个的两端。第一分配电极可以均具有实心板形状，其具有覆盖第一和第二区段中的至少一些区段的宽度，并且可以通过绝缘层与信号电极和第一接地电极中的每个分离。
可以选择第一和第二区段与第一分配电极之间的距离、第一和第二区段和第一分配电极中的每个的尺寸、以及形成绝缘层的材料，使得第一区段根据所施加的控制电压形成电容耦合，从而沿第一区段的布置方向形成切向电场。相邻的第一分配电极可以设置为彼此间隔开。
根据各种实施方式，上面公开的高频装置还可以包括附加电极，所述附加电极分别设置在高频装置的在第一区段的布置方向上的端部处，并且附加电极可以布置为彼此平行，同时布置为分别垂直于在其上设置信号电极和第一接地电极的平面，并且在施加控制电压时，可以在第一液晶层中形成切向电场。
根据各种实施方式，在第一区段当中，布置在第一区段的在第一区段的布置方向上的至少两端处的区段可以不被第一分配电极覆盖，而是可以通过滤波器电路连接到控制电压源。
根据各种实施方式，上述高频装置还可以包括至少一个第二分配电极，其设置在信号电极和第一接地电极的各个端部之间的区域中。
根据各种实施方式，高频装置还可包括：第二接地电极，基于信号电极与第一接地电极对称地设置，并且配置有多个第三区段；以及设置在信号电极和第一接地电极之间的第二液晶层。
根据各种实施方式，上述高频装置还可以包括设置在第一液晶层和第一接地电极之间和/或在信号电极和第一液晶层之间的第一电介质材料。
电介质层可以具有比第二液晶层的介电常数大的介电常数。
根据各种实施方式，第一分配电极可以具有分别覆盖与其对应的第一和第二区段的端部的宽度。
根据各种实施方式，上述高频开关还可以包括输入端口和多个输出端口，每个输出端口通过微带传输线连接到输入端口。
高频装置可以设置在输出端口和输入端口之间的区域中。
根据各种实施方式，在高频装置当中，第一高频装置可以设置在输出端口中的第一输出端口与输入端口之间，并且可以被施加有第一信号电压以形成第一电长度的四分之一波长转换器，并且在高频装置当中，第二高频装置可以设置在输出端口中的第二输出端口与输入端口之间，并且可以被施加有第二信号电压以形成第二电长度的四分之一波长转换器。
根据各种实施方式，在施加第一信号电压时，第一高频装置可以处于接通状态且第二高频装置可以处于关断状态，并且在施加第二信号电压时，第一高频装置可以处于关断状态且第二高频装置可以处于接通状态。
尽管已经利用示例性实施方式描述了本公开，但是可以向本领域技术人员建议各种改变和修改。本公开旨在涵盖落入所附权利要求的范围内的这些改变和修改。

Claims (14)

1.一种高频装置，包括：
信号电极；
第一接地电极，与所述信号电极平行地布置；
第一液晶层，设置在所述信号电极和所述第一接地电极之间；
第一电介质层，设置在以下至少之一中：所述第一液晶层与所述第一接地电极之间或者所述信号电极与所述第一液晶层之间，同时与所述第一液晶层接触，以及
第一分配电极，靠近所述信号电极和所述第一接地电极中的每个的两端设置，
其中所述第一电介质层具有比所述第一液晶层的介电常数大的介电常数，
其中所述信号电极配置有第一区段的组合，所述第一区段在第一方向上延伸同时在垂直于所述第一方向的第二方向上布置，以及
其中所述第一接地电极配置有第二区段的组合，所述第二区段在所述第一方向上延伸同时在所述第二方向上布置，
所述第一分配电极均具有实心板形状，并且通过绝缘层与所述信号电极和所述第一接地电极中的每个分开，所述实心板形状具有覆盖所述第一和第二区段中的至少一些区段的宽度，
所述第一和第二区段与所述第一分配电极之间的距离、所述第一和第二区段和所述第一分配电极中的每个的尺寸、以及形成所述绝缘层的材料被选择以使得所述第一区段根据所施加的控制电压形成电容耦合，从而在所述第二方向上形成切向电场，以及
相邻的第一分配电极彼此间隔开。
2.根据权利要求1所述的高频装置，还包括附加电极，所述附加电极分别设置在所述高频装置在所述第二方向上的端部处，
其中所述附加电极彼此平行地布置，同时分别布置为与在其上设置所述信号电极的平面和在其上设置所述第一接地电极的平面垂直，并在控制电压被施加到其时在所述第一液晶层中形成切向电场。
3.根据权利要求1所述的高频装置，其中，在所述第一区段当中的至少设置在所述第一区段在所述第二方向上的两端处的区段不被所述第一分配电极覆盖，并且通过滤波器电路连接到控制电压源。
4.根据权利要求1所述的高频装置，还包括至少一个第二分配电极，其设置在所述信号电极的两端之间的区域中以及在所述第一接地电极的两端之间的区域中。
5.根据权利要求1所述的高频装置，其中，在相应的控制电压被施加到其时，构成所述信号电极的所述第一区段和构成所述第一接地电极的所述第二区段中的至少一些在所述第一液晶层中形成切向电场。
6.根据权利要求1所述的高频装置，还包括：
第二接地电极，基于所述信号电极与所述第一接地电极对称地设置；
第二液晶层，设置在所述信号电极和所述第二接地电极之间；和
第二电介质层，设置在以下至少之一中：所述第二液晶层与所述第二接地电极之间，或者在所述信号电极与所述第二液晶层之间，同时与所述第二液晶层接触，
其中所述第二电介质层具有比所述第二液晶层的介电常数大的介电常数。
7.根据权利要求6所述的高频装置，其中所述第二接地电极配置有多个区段的组合。
8.根据权利要求1所述的高频装置，其中所述第一电介质层包括氧化物基陶瓷，或者包括填充有陶瓷的有机材料混合物，具有100或更大的介电常数。
9.一种高频装置，包括：
信号电极，配置有多个第一区段的组合，所述多个第一区段沿着一布置方向排列；
第一接地电极，配置有多个第二区段的组合并与所述信号电极平行地布置；
第一液晶层，设置在所述信号电极和所述第一接地电极之间；和
在所述信号电极和所述第一接地电极的每个的两端附近的一个或更多个第一分配电极，
其中所述第一分配电极均具有实心板形状并且通过绝缘层与所述信号电极和所述第一接地电极中的每个分开，所述实心板形状具有覆盖所述第一和第二区段中的至少一些区段的宽度，
所述第一和第二区段与所述第一分配电极之间的距离、所述第一和第二区段和所述第一分配电极中的每个的尺寸、以及形成所述绝缘层的材料被选择以使得所述第一区段根据施加到其的控制电压而形成电容耦合，从而沿着所述第一区段的所述布置方向形成切向电场，以及
相邻的第一分配电极设置成彼此间隔开。
10.根据权利要求9所述的高频装置，还包括附加电极，所述附加电极分别设置在所述高频装置在所述第一区段的所述布置方向上的端部处，
其中所述附加电极彼此平行地布置，同时分别布置为与在其上设置所述信号电极的平面和在其上设置所述第一接地电极的平面垂直，并在控制电压被施加到其时，在所述第一液晶层中形成切向电场。
11.根据权利要求9所述的高频装置，其中在所述第一区段当中的至少设置在所述第一区段的在所述第一区段的所述布置方向上的两端处的区段不被所述第一分配电极覆盖，并且通过滤波器电路连接到控制电压源。
12.根据权利要求9所述的高频装置，还包括至少一个第二分配电极，其设置在所述信号电极的两端之间的区域中以及在所述第一接地电极的两端之间的区域中。
13.根据权利要求9所述的高频装置，还包括：
第二接地电极，基于所述信号电极与所述第一接地电极对称地设置，并且配置有多个第三区段；和
第二液晶层，设置在所述信号电极与所述第二接地电极之间。
14.根据权利要求13所述的高频装置，还包括电介质层，所述电介质层设置在以下至少之一中：所述第二液晶层与所述第二接地电极之间，或者所述信号电极与所述第二液晶层之间，
其中所述电介质层具有比所述第二液晶层的介电常数大的介电常数。
CN201780085292.5A 2017-01-31 2017-10-17 基于液晶的高频装置和高频开关 Active CN110235301B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017103134 2017-01-31
RU2017103134A RU2653084C1 (ru) 2017-01-31 2017-01-31 Высокочастотное устройство на основе жидких кристаллов
KR10-2017-0109314 2017-08-29
KR1020170109314A KR102425683B1 (ko) 2017-01-31 2017-08-29 액정에 기반한 고주파 장치 및 그를 포함하는 고주파 스위치
PCT/KR2017/011482 WO2018143536A1 (en) 2017-01-31 2017-10-17 Liquid crystal-based high-frequency device and high-frequency switch

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110235301A CN110235301A (zh) 2019-09-13
CN110235301B true CN110235301B (zh) 2022-04-22

Family

ID=62979751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780085292.5A Active CN110235301B (zh) 2017-01-31 2017-10-17 基于液晶的高频装置和高频开关

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10921654B2 (zh)
CN (1) CN110235301B (zh)
WO (1) WO2018143536A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109921190B (zh) * 2019-02-25 2020-06-30 北京京东方传感技术有限公司 信号调节器、天线装置和制造方法
WO2021262592A1 (en) * 2020-06-23 2021-12-30 Ppc Broadband, Inc. Frequency converting cable network signal transmission devices
CN113867019B (zh) * 2020-06-30 2024-05-07 成都天马微电子有限公司 液晶移相器以及制作方法
WO2023115475A1 (zh) * 2021-12-23 2023-06-29 京东方科技集团股份有限公司 液晶天线

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1507671A (zh) * 2002-03-07 2004-06-23 ���ṫ˾ 高频模块
CN102356510A (zh) * 2009-03-16 2012-02-15 株式会社村田制作所 高频开关模块
US9059496B2 (en) * 2011-11-14 2015-06-16 The Regents Of The University Of Colorado Nanoparticle-enhanced liquid crystal radio frequency phase shifter
CN105308789A (zh) * 2013-02-15 2016-02-03 达姆施塔特工业大学 相移器件

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5936484A (en) 1995-02-24 1999-08-10 Thomson-Csf UHF phase shifter and application to an array antenna
JP3322861B2 (ja) * 2000-02-21 2002-09-09 スタンレー電気株式会社 位相可変装置
JP2003218611A (ja) 2002-01-22 2003-07-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 可変分布定数回路
US6927647B2 (en) 2002-06-11 2005-08-09 Ernesto G. Starri Two channels, high speed, RF switch
JP2004104382A (ja) * 2002-09-09 2004-04-02 Toshiba Corp マイクロ波移相器
US7298234B2 (en) * 2003-11-25 2007-11-20 Banpil Photonics, Inc. High speed electrical interconnects and method of manufacturing
JP4394567B2 (ja) * 2004-12-20 2010-01-06 京セラ株式会社 液晶部品モジュールおよび誘電率制御方法
US7508352B2 (en) * 2006-01-18 2009-03-24 Motorola, Inc. Embedded assembly including moveable element and antenna element
KR101168608B1 (ko) 2006-03-31 2012-07-30 쿄세라 코포레이션 유전체 도파로 디바이스와, 이것을 구비하는 이상기, 고주파 스위치 및 감쇠기와, 고주파 송신기, 고주파 수신기, 고주파 송수신기, 레이더 장치, 어레이 안테나 장치, 및 유전체 도파로 디바이스의 제조 방법
US7561006B2 (en) * 2006-08-25 2009-07-14 Banpil Photonics, Inc. Low loss electrical delay line
US7969359B2 (en) 2009-01-02 2011-06-28 International Business Machines Corporation Reflective phase shifter and method of phase shifting using a hybrid coupler with vertical coupling
JP2011076725A (ja) 2009-09-29 2011-04-14 Fujifilm Corp 圧電型ｍｅｍｓ素子およびその製造方法
US10128571B2 (en) 2015-02-13 2018-11-13 Kymeta Corporation Counter electrode device, system and method for varying the permittivity of a liquid crystal device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1507671A (zh) * 2002-03-07 2004-06-23 ���ṫ˾ 高频模块
CN102356510A (zh) * 2009-03-16 2012-02-15 株式会社村田制作所 高频开关模块
US9059496B2 (en) * 2011-11-14 2015-06-16 The Regents Of The University Of Colorado Nanoparticle-enhanced liquid crystal radio frequency phase shifter
CN105308789A (zh) * 2013-02-15 2016-02-03 达姆施塔特工业大学 相移器件

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018143536A1 (en) 2018-08-09
US10921654B2 (en) 2021-02-16
CN110235301A (zh) 2019-09-13
US20180217456A1 (en) 2018-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110235301B (zh) 基于液晶的高频装置和高频开关
CN107453013B (zh) 一种基于液晶材料的移相器
EP3507858B1 (en) Multi-layered software defined antenna
US9985331B2 (en) Substrate integrated waveguide switch
US7253782B2 (en) Phase shifting device
CN105308789A (zh) 相移器件
CN105006656A (zh) 基于液晶的电控扫描波导漏波天线
US9306256B2 (en) Phase shifting device
JP2007116573A (ja) アレーアンテナ
US9484611B2 (en) Coupled line system with controllable transmission behaviour
González et al. Millimeter-wave beam-steering focal plane arrays with microfluidically switched feed networks
KR102425683B1 (ko) 액정에 기반한 고주파 장치 및 그를 포함하는 고주파 스위치
US20190341693A1 (en) Low cost dielectric for electrical transmission and antenna using same
KR20100042091A (ko) 위상 천이기
WO2016157374A1 (ja) 移相回路及びアンテナ装置
US9065184B2 (en) N-port feeding system having a structure in which patterns are divided with in parallel and feeding element included in the same
JP6565838B2 (ja) 導波管型可変移相器および導波管スロットアレーアンテナ装置
CN110416668A (zh) 一种液晶移相器
Saab et al. An Inverted L-Shaped Multi-Layer Reconfigurable Intelligent Surface for THz Communications
US20050012564A1 (en) Co-planar constant-attenuation phase modifier
US20230155285A1 (en) Antenna
CN104183425A (zh) 一种射频mems单刀双掷开关
CN115152089B (zh) 移相器及其制备方法、天线
Puri et al. A novel design of monolithically integrated phased array antenna employing 4-bit dmtl phase shifter
Shajahan et al. Tuned dual beam low voltage RF MEMS capacitive switches for X-band applications

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant