CN112310639B - 包括液晶的平板天线 - Google Patents
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Abstract
一种平板天线包括:第一基板,在其上设置有辐射贴片和接地平面;第二基板;在第一基板与第二基板之间的液晶层;以及与第二基板相邻的馈送部,其中接地平面包括狭缝,其中馈送部包括第一间隔部、第二间隔部以及在第一间隔部与第二间隔部之间的馈送线,并且其中第一基板的厚度大于第二基板的厚度。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年7月25日提交的韩国专利申请第10-2019-0090098号的优先权和权益,其全部内容出于所有目的通过引用并入本文中,如同在本文中完全阐述一样。
技术领域
本公开内容涉及平板天线,并且更具体地,涉及一种包括液晶的平板天线。
背景技术
天线将电信号转换成电磁波或者将在自由空间诸如大气中传播的电磁波转换成电信号,并且天线用作用于将从传输线输出的信号传输至自由空间的媒介。
通常,用于测量天线性能的参数包括方向性D、辐射效率η、天线增益G、耦合损耗L和带宽BW。方向性D是通过将特定方向上的辐射的强度除以所有方向上的辐射的强度获得的。辐射效率η是通过将从天线发射的功率除以供应至天线的功率获得的。天线增益G是通过将方向性D与辐射效率η相乘获得的,即G=D×η,所述天线增益G表示在特定方向上使从传输线供应至天线的功率辐射的能力。耦合损耗L是在独立线之间传输的能量中减少的量。带宽BW是其中参数具有适当值并且天线被有效地操作的频率范围。
与提供的功率相比,具有参数的天线需要增加天线增益G并且减小耦合损耗L,以便提高沿特定方向发射的功率的效率。
发明内容
因此,本公开内容的实施方式涉及基本上消除了由现有技术的局限和缺点引起的一个或更多个问题的平板天线。
本公开内容的一方面以提供一种能够增加天线增益和带宽并且减小耦合损耗的平板天线。
附加的特征和方面将在下面的描述中阐述,并且很大程度上将从描述中变得显而易见,或者可以通过本文提供的发明构思的实践来获知。该发明构思的其他特征和方面可以通过在书面描述中特别指出的结构或从其衍生的结构,以及关于这点权利要求和附图来实现和获得。
为了实现本发明构思的这些和其他方面,如本文具体体现和广泛描述的,平板天线包括:第一基板,在其上设置有辐射贴片和接地平面;第二基板;在第一基板与第二基板之间的液晶层;以及与第二基板相邻的馈送部;其中接地平面包括狭缝,其中馈送部包括第一间隔部、第二间隔部以及在第一间隔部与第二间隔部之间的馈送线,并且其中第一基板的厚度大于第二基板的厚度。
应当理解的是,前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性和说明性的,并且旨在提供所要求的发明构思的进一步解释。
附图说明
被包括以提供对本公开内容的进一步理解并且被并入且构成该申请的一部分的附图示出了本公开内容的实施方式,并且与说明书一起用于解释本公开内容的各种原理。在附图中:
图1A是示意性地示出根据本公开内容的实施方式的平板天线的结构的透视图,以及图1B是示出根据本公开内容的实施方式的平板天线的结构的分解透视图;
图2是示出根据本公开内容的实施方式的平板天线中的电磁波的辐射的视图;
图3是示出根据本公开内容的实施方式的平板天线的等效电路的视图;
图4A是示出根据本公开内容的实施方式的平板天线中的天线增益和与第一基板的厚度对应的带宽的表;
图4B是示出根据本公开内容的实施方式的平板天线中的第一基板的厚度为0.2mm时的辐射方向图(radiation pattern)的视图,以及图4C是示出第一基板的厚度为0.5mm时的辐射方向图的视图;
图5A是示出根据本公开内容的实施方式的平板天线中与第二基板的厚度对应的耦合损耗的表;
图5B是示出在根据本公开内容的实施方式的平板天线中当第二基板的厚度形成为与辐射电磁波的波长的倍数对应时的耦合损耗的表;
图6是示出根据本公开内容的实施方式的平板天线中与在馈送线与馈送部的一部分之间的距离对应的串扰的表。
具体实施方式
现在将详细参照在附图中示出的本公开内容的示例实施方式。
图1A是示意性地示出根据本公开内容的实施方式的平板天线的结构的透视图,以及图1B是示出根据本公开内容的实施方式的平板天线的结构的分解透视图。
在图1A和1B中,根据本公开内容的实施方式的平板天线100包括第一基板110、第二基板120、液晶层130和馈送部140。
第一基板110可以具有第一厚度H1,并且可以是在电场中具有极性的绝缘体的电介质材料。
例如,第一基板110可以是由具有第一介电常数ε1的玻璃形成的基板。
在第一基板110上可以设置辐射贴片111和接地平面112。辐射贴片111可以设置在第一基板110的第一表面处,以及接地平面112可以设置在第一基板110的第二表面处。例如,第一基板110的第一表面可以是第一基板110的上表面,以及第一基板110的第二表面可以是第一基板110的下表面。因此,辐射贴片111可以设置在第一基板110上方,以及接地平面112可以设置在第一基板110下方。
在辐射贴片111与接地平面112之间可以产生边缘场。在辐射贴片111的边缘与接地平面112之间产生的电磁场可以暴露在辐射贴片111上方,并且可以辐射至自由空间中。
接地平面112可以包括作为开口的狭缝113,并且狭缝113可以具有矩形形状。
当狭缝113具有矩形形状时,狭缝113可以沿第一方向D1形成。即,可以沿第一方向D1形成狭缝113的长边,并且可以沿垂直于第一方向D1的第二方向D2形成狭缝113的短边。
狭缝113用作阻抗变换器和并联LC电路。由馈送部140形成的电场穿过狭缝113并且被传输至辐射贴片111,使得可以感应出电流以在辐射贴片111中流动。
第二基板120可以具有第二厚度H2,并且与第一基板110类似可以是在电场中具有极性的绝缘体的电介质材料。
第二基板120可以是由玻璃形成或者由具有第二介电常数ε2的聚酰亚胺形成的基板。
当第二基板120是由玻璃形成的基板时,第二基板120的第二介电常数ε2可以与第一基板110的第一介电常数ε1一样。
在第一基板110与第二基板120之间可以设置液晶层130。液晶层130可以包括液晶分子,并且液晶分子的排列可以根据施加至液晶层130的电压而改变。
馈送部140可以包括馈送线141。馈送部140还可以包括第一间隔部ap1和第二间隔部ap2,这两个间隔部是馈送线141与电力馈送部140的其他部分间隔开的空间。馈送部140可以设置在第二基板120下方。馈送线141、第一间隔部ap1和第二间隔部ap2可以沿与第一方向D1垂直相交的第二方向D2布置。即,馈送线141的长边以及第一间隔部ap1和第二间隔部ap2的长边可以平行于第二方向D2。
更具体地,馈送线141可以在第一方向D1上具有第一宽度W1,并且馈送线141的长边可以沿第二方向D2布置。当从顶部观看平板天线100时,馈送线141可以设置成与辐射贴片111和狭缝113交叉。
馈送线141根据从外部提供的电压产生电场,并且所产生的电场穿过狭缝113并到达辐射贴片111,使得可以感应出电流以在辐射贴片111中流动。即,馈送线141和辐射贴片111可以耦合以由此将施加至馈送线141的能量传输至辐射贴片111中。
第一间隔部ap1和第二间隔部ap2各自在第一方向D1上可以具有第二宽度W2,并且平行于馈送线141的第一间隔部ap1的长边和第二间隔部分ap2的长边可以沿第二方向D2布置。馈送线141可以设置在第一间隔部ap1与第二间隔部ap2之间。
包括在液晶层130中的液晶分子的排列可以通过施加至接地平面112和馈送线141的电压而改变,并且因此,液晶层130的介电常数也可以改变。
当液晶层130的介电常数改变时,电磁波的相速度改变,使得可以改变由平板天线传输且接收的信号的相位。
如上所述,接地平面112、馈送线141和液晶层130可以用作改变由天线传输且接收的信号的相位的移相器。
此外,在第一基板110上设置辐射贴片111和接地平面112,并且与第二基板120相邻地设置馈送线141,使得平板天线100可以用作贴片天线。
如图1A和图1B所示,根据本公开内容的实施方式的平板天线100包括一个辐射贴片111、一个接地平面112和一个馈送线141以用作一个贴片天线。然而,本公开内容不限于此,并且平板天线可以包括两个或更多个辐射贴片、两个或更多个接地平面以及两个或更多个馈送线。在这种情况下,彼此对应的辐射贴片、接地平面和馈送线构成了其间***有第一基板和第二基板的多个贴片天线,并且所述多个贴片天线形成阵列天线。即,可以在第一基板的上表面处设置多个辐射贴片,可以在第一基板的下表面处设置多个接地平面,并且可以在第二基板的下表面处设置多个馈送线。彼此对应且彼此交叠的多个辐射贴片、多个接地平面和多个馈送线可以分别构成多个贴片天线。
此时,馈送部140还可以包括由印刷电路板形成的功率分配部(未示出),并且功率分配部可以具有T型接头功率分配器或者威尔金森功率分配器的结构。
图2是示出根据本公开内容的实施方式的平板天线中的电磁波的辐射的视图。
根据谐振现象,天线通过辐射电磁波或者响应于在自由空间中传输的电磁波来起作用。当天线的固有频率和电磁波的频率彼此匹配时,发生谐振现象。天线的固有频率可以被称为谐振频率,并且谐振可以根据天线的结构而变化。
在根据本公开内容的实施方式的平板天线中,辐射贴片111的两个端部可以以开路端接以作为谐振器进行操作。
具体地,图1A和图1B的馈送线141可以根据从外部施加的电压来形成电场,并且由图1A和图1B的馈送线141形成的电场可以穿过图1A和图1B的狭缝113并到达辐射贴片111,使得可以感应出电流在辐射贴片111中流动。
另外,可以在感应电流的辐射贴片111与接地平面112之间产生电场E。
在S1和S2两个端部处,在辐射贴片111与接地平面112之间形成的边缘场F1和F2可以暴露在辐射贴片111上方。通过暴露在辐射贴片111上方的边缘场F1和F2,天线可以辐射具有谐振频率的电磁场。
平板天线具有与谐振频率对应的长度L1。平板天线的长度L1可以是与谐振频率对应的第一基板110中的引导波长λd的一半。
如图2所示,由于可以在辐射贴片111的两个端部S1和S2处形成的边缘场F1和F2增加了辐射贴片111的有效长度,因此辐射贴片111的长度L1可以比在第一基板110中的引导波长λd的一半更短。
等式1示出了辐射贴片111的长度L1的近似值,并且长度L1可以是第一基板110中的引导波长λd的0.49倍。特定电介质中的引导波长是通过将自由空间中的波长除以电介质的介电常数的平方根而得到的。因此,辐射贴片111的长度L1的近似值可以是通过将与谐振频率对应的自由空间中的波长λ除以第一基板110的介电常数ε1的平方根而得到的值的0.49倍。
[等式1]
因此,由于在辐射贴片111的两个端部S1与S2之间的距离接近一半波长,因此可以在辐射贴片111的两个端部S1和S2处形成的边缘场F1与边缘场F2之间的相位差可以大约为180度,并且边缘场F1和F2的大小可以是相同的。
图3是示出根据本公开内容的实施方式的平板天线的等效电路的视图。
图1A、图1B和图2的辐射贴片111的两个端部可以是包括电阻器Rs1和电阻器Rs2与电容器Cs1和电容器Cs2分别并联连接的的RC电路。即,辐射贴片的第一端部是包括并联连接的电阻器Rs1和电容器Cs1的RC电路,并且辐射贴片的第二端部是包括并联连接的电阻器Rs2和电容器Cs2的RC电路。
图1A和图1B的狭缝113可以是阻抗变换器T和LC电路。该LC电路可以是其中电感器Ls和电容器Cs并联连接的并联LC电路。
LC电路的电感器Ls和电容器Cs以及阻抗变换器T可以连接至与图1A和图1B中的馈送线141对应的输入端子I。
当电压被施加至输入端子I时,LC电路根据第一谐振频率f1谐振,该频率通过阻抗变换器T改变并且将根据第二谐振频率f2谐振的电压传输至RC电路。
在这个时候,RC电路的电容器Cs1和Cs2形成图2的边缘场F1和F2,使得电磁波可以在图1A、图1B和图2的辐射贴片111的两个端部处辐射。
利用该原理,根据本公开内容的实施方式的平板天线可以辐射电磁波。另外,通过使用图1A和图1B的第一基板110以及图1A和图1B的第二基板120可以增加天线增益G和带宽BW,并且可以减小耦合损耗L。在下文中将对此进行描述。
图4A是示出根据本公开内容的实施方式的平板天线中的天线增益和与第一基板的厚度对应的带宽的表。
包括在根据本公开内容的实施方式的平板天线中的图1A和图1B的第一基板110可以是电介质。
随着电介质的厚度增加,从天线发射的电磁波的波长增加,使得谐振频率可能降低。
另外,随着电介质的厚度增加,泄漏的电场的大小可能增加,并且因此品质因数即在谐振时的Q因数可能降低。
由于带宽BW随着Q因数的减小而增加,因此随着图1A和图1B的为电介质的第一基板110的厚度增加,可以发射宽带中的电磁波。
在图4A中,根据图1A和图1B的第一基板110的第一厚度H1所示出的带宽BW从0.2毫米至0.7毫米以0.1毫米为增量。可以看出,随着第一厚度H1增加,带宽BW从640MHz增加至760MHz。另外,可以看出,随着第一厚度H1增加,谐振频率f从11.62GHz减小至10.68GHz。
特别地,由于当第一厚度H1为0.5mm时带宽BW最大化至780MHz,因此,图1A和图1B的第一基板110的第一厚度H1可以优选地为0.5mm以便使用宽带中的天线。
随着电介质的厚度增加以及泄漏的电场的大小增加,辐射功率可以增加,并且随着辐射功率增加,天线增益G可以增加。因此天线增益G可以随着图1A和图1B的第一基板110的厚度增加而增加,该第一基板110是电介质。
在图4A中,根据图1A和图1B的第一基板110的第一厚度H1所示出的天线增益G从0.2毫米至0.7毫米以0.1毫米为增量。可以看出,随着第一厚度H1增加,天线增益G从1.98dBi增加至3.03dBi。
特别地,由于当第一厚度H1为0.5mm时天线增益G最大化至3.35dBi,因此图1A和图1B的第一基板110的第一厚度H1可以优选地为0.5mm以便提高天线的辐射效率。
图4B是示出根据本公开内容的实施方式的平板天线中当第一基板的厚度为0.2mm时的辐射方向图的视图,以及图4C是示出当第一基板的厚度为0.5mm时的辐射方向图的视图。
在图4B中,当图1A和图1B的第一基板110的第一厚度H1为0.2mm时,水平线上的辐射方向图的颜色接近于黄色,并且天线增益G为从-5.0dB至-2.5dB。
在另一方面,当图1A和图1B的第一基板110的第一厚度H1为0.5mm时,水平线上的辐射方向图的颜色接近于橙色,并且天线增益G为-2.5dB至0dB。可以看出,与第一厚度H1为0.2mm的情况相比,在0.5mm的第一厚度H1处的天线增益G增加。
如上所述,根据本公开内容的实施方式的平板天线中,当图1A和图1B的第一基板110的第一厚度H1增加时,优选地在0.5mm处的带宽BW和天线增益G可以最大化。
图5A是示出根据本公开内容的实施方式的平板天线中与第二基板的厚度对应的耦合损耗的表。
附接至图1A和图1B的第二基板120的下面的图1A和图1B的馈送线141根据从外部施加的电压形成电场,并且该电场穿过图1A和图1B的狭缝113并到达图1A和图1B的辐射贴片111,使得可以感应出电流以在图1A和图1B的辐射贴片111中流动。
随着在图1A和图1B的馈送线141与图1A和图1B的辐射贴片111之间的距离增加,到达并影响图1A和图1B的辐射贴片111的辐射电场的大小减小,使得耦合损耗L可能增加。
因此,耦合损耗L可能随着图1A和图1B的第二基板120的厚度的增加而增加,该第二基板120可以设置在图1A和图1B的馈送线141与图1A和图1B的辐射贴片111之间。
在图5A中,示出了根据图1A和图1B的第二基板120的第二厚度H2的在11GHz、11.5GHz和12GHz的谐振频率下从0.1毫米至0.5毫米以0.1毫米为增量的耦合损耗L。当对平均谐振频率进行比较时,可以看出,平均耦合损耗L随着第二厚度H2的增加而增加,并且平均耦合损耗L随着第二厚度H2的减小而从-5.56dB减小至-1.77dB。
特别地,由于当第二厚度H2为0.2mm时,平均耦合损耗L最小化至-1.32dB,因此图1A和图1B的第二基板120的第二厚度H2优选地可以为0.2mm,以便当从图1A和图1B的馈送线141馈送至图1A和图1B的辐射贴片111时提高传输效率。
图5B是示出根据本公开内容的实施方式的平板天线中,当第二基板的厚度形成为与辐射电磁波的多个波长对应时的耦合损耗的表。
在图5B的表中,第二基板的第二厚度H2被分成四个带,并且耦合损耗L被示出与所述四个带对应。
当辐射的电磁波的波长λ为27300μm时,在图1A和图1B的第二基板120的第二厚度H2为在波长λ的0.018倍至0.026倍之间的情况下,耦合损耗L为-1.5705dB。另一方面,在第二厚度H2的带降低并且为波长λ的0.007倍至0.015倍之间的情况下,耦合损耗L最小化至-1.0624dB。
然而,可以看出,当第二厚度H2小于波长λ的0.007倍时,耦合损耗L增加至-1.6247dB。
当辐射的电磁波的波长λ为26100μm时,在图1A和图1B的第二基板120的第二厚度H2为在波长λ的0.019倍至0.027倍之间的情况下,耦合损耗L为-1.8157dB。另一方面,在第二厚度H2的带降低并且为在波长λ的0.008倍至0.015倍之间的情况下,耦合损耗L最小化至-0.6959dB。
然而,可以看出,当第二厚度H2小于波长λ的0.008倍时,耦合损耗L增加至-0.8299dB。
当辐射的电磁波的波长λ为25000μm时,在图1A和图1B的第二基板120的第二厚度H2为在波长λ的0.020倍至0.028倍之间的情况下,耦合损耗L为-13.3117dB。另一方面,在第二厚度H2的带降低并且为在波长λ的0.008倍至0.016倍之间的情况下,耦合损耗L最小化至-0.6987dB。
然而,可以看出,当第二厚度H2小于波长λ的0.008倍时,耦合损耗L增加到-0.9106dB。
在图5B中,可以看出,当第二基板的第二厚度H2的带为最高(0.018λ~0.026λ,0.019λ~0.027λ,0.020λ~0.028λ)以及为最低时(~0.007λ,~0.008λ)时,耦合损耗L增加,并且耦合损耗L在最高与最低之间的带中减小。
这是因为,如果图1A和图1B的第二基板120的第二厚度H2增加,则在图1A和图1B的馈送线141与图1A和图1B的辐射贴片111之间的距离增加,并且到达并影响图1A和图1B的辐射贴片111的辐射电场的大小可以减小。另外,这是因为,如果图1A和图1B的第二基板120的第二厚度H2小于特定范围,从图1A和图1B的馈送线141形成并到达图1A和图1B的辐射贴片111的电场会被图1A和图1B的接地平面112影响,并且耦合损耗L可能增加。
因此,当图1A和图1B的第二基板120的第二厚度H2是在0.008倍与0.018倍之间时,耦合损耗可以最小化,所述0.008倍是当图5B中的带是最低时的最大值,以及所述0.018倍是当图5B中的带是最高时的最小值。
如上所述,在本公开内容的实施方式中,可以通过增加图1A和图1B的第一基板110的第一厚度H1或者减小图1A和图1B的第二基板120的第二厚度H2来使天线的整体厚度保持恒定。在这种情况下,天线可以以其中图1A和图1B的第一基板110的厚度大于图1A和图1B的第二基板120的厚度的对称的形状形成。
图6是示出根据本公开内容的实施方式的平板天线中对应于馈送线与馈送部的部分之间的距离的串扰的表。
图1A和图1B的馈送线141以及图1A和图1B的辐射贴片111可以不连接且形成独立的线,并且可以通过相互传输能量来耦合。
然而,图1A和图1B的馈送线141可以不与图1A和图1B的辐射贴片111耦合,并且可以和其它部件耦合以因此产生串扰。串扰导致关于天线的效率降低。
在根据本公开内容的实施方式的平板天线中,可以包括图1A和图1B的第一间隔部ap1和图1A和图1B的第二间隔部ap2,并且图1A和图1B的馈送线141可以与具有导电特性的其他部件间隔开,使得可以减少串扰。
在图6中,示出了针对11GHz、11.5GHz和12GHz中的每一个谐振频率的串扰。可以看出,当谐振频率为11GHz时,在图1A和图1B的第一间隔部ap1和图1A和图1B的第二间隔部ap2的第二宽度W2大于或等于图1A和图1B的馈送线141的第一宽度W1的两倍的情况下,串扰为-1.0624dB或-1.0684dB,并且在第二宽度W2小于第一宽度W1的两倍的情况下,串扰为-1.0749dB。即,在第二宽度W2小于第一宽度W1的两倍的情况下,串扰增加。当谐振频率为11.5GHz和12GHz时,这些特性相同。
因此,为了使串扰最小化,图1A和图1B的第一间隔部ap1与图1A和图1B的第二间隔部ap2的第二宽度W2可以是图1A和图1B的馈送线141的第一宽度W1的两倍或更多倍。
如上所述,在本公开内容的平板天线中,在第一基板上设置辐射贴片和具有狭缝的接地平面,第二基板包括馈送线,并且第一基板和第二基板具有不同的厚度,使得可以提高天线增益和带宽,并且可以减少耦合损耗。
另外,可以通过在馈送线与馈送部的部分之间形成馈送线的宽度的两倍或更多倍的距离来减小串扰。
对于本领域技术人员将显而易见的是,在不脱离本公开内容的技术构思或范围的情况下,可以在本公开内容的天线中进行各种修改和变型。因此,本公开内容旨在覆盖本公开内容的修改和变型,只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围内。
Claims (11)
1.一种平板天线,包括:
第一基板,在其上设置有辐射贴片和接地平面;
第二基板;
在所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层;以及
与所述第二基板相邻的馈送部,
其中,所述接地平面包括狭缝,
其中,所述馈送部包括第一间隔部、第二间隔部以及在所述第一间隔部与所述第二间隔部之间的馈送线,
其中,所述第一基板的厚度大于所述第二基板的厚度,以及
其中,所述第二基板被设置在所述液晶层与所述馈送部之间。
2.根据权利要求1所述的平板天线,其中,所述第一基板和所述第二基板由玻璃制成并且具有相同的介电常数。
3.根据权利要求1所述的平板天线,其中,所述第一基板的厚度为0.5mm。
4.根据权利要求3所述的平板天线,其中,所述第二基板的厚度为0.2mm。
5.根据权利要求1所述的平板天线,其中,所述第二基板的厚度为与所述天线的谐振频率对应的波长的0.008倍至0.018倍。
6.根据权利要求1所述的平板天线,其中,所述第一基板由玻璃制成,并且所述第二基板由聚酰亚胺制成。
7.根据权利要求1所述的平板天线,其中,所述狭缝沿第一方向形成,并且
其中,所述馈送线、所述第一间隔部和所述第二间隔部沿与所述第一方向相交的第二方向布置。
8.根据权利要求1所述的平板天线,其中,所述第一间隔部和所述第二间隔部的宽度是所述馈送线的宽度的两倍或更多倍。
9.根据权利要求1所述的平板天线,其中,包括在所述液晶层中的液晶分子的排列可以通过施加至所述接地平面和所述馈送线的电压而改变。
10.根据权利要求1所述的平板天线,其中,在所述辐射贴片的两个端部处形成两个边缘场,以及其中,所述两个边缘场之间的相位差为180度,并且所述两个边缘场的大小相同。
11.一种平板天线,包括:
第一基板和第二基板,所述第一基板和所述第二基板彼此面对并且具有不同的厚度;
辐射贴片,所述辐射贴片被布置在所述第一基板的第一侧上;
接地平面,所述接地平面被设置在所述第一基板的第二侧上并且具有向第一方向延伸的狭缝;
在所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层;和
馈送部,所述馈送部附接到所述第二基板并且包括第一间隔部、第二间隔部以及在所述第一间隔部与所述第二间隔部之间的馈送线,
其中,所述馈送线和所述辐射贴片与被供应至所述馈送线并且被传送至所述辐射贴片的电压电耦合,以及
其中,所述第二基板被设置在所述液晶层与所述馈送部之间。
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CN113381182B (zh) * | 2021-06-08 | 2022-12-20 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种耦合馈电天线及其制作方法、显示装置 |
CN114430109B (zh) * | 2022-01-21 | 2023-03-21 | 北京华镁钛科技有限公司 | 液晶极化选择器及其控制方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103975483A (zh) * | 2011-09-27 | 2014-08-06 | 默克专利股份有限公司 | 可电子地操纵的平面相控阵列天线 |
CN106299627A (zh) * | 2016-10-18 | 2017-01-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种液晶天线及通信设备 |
CN108493592A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-09-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | 微带天线及其制备方法和电子设备 |
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Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2000261235A (ja) * | 1999-03-05 | 2000-09-22 | Mitsubishi Electric Corp | トリプレート線路給電型マイクロストリップアンテナ |
JP2005064632A (ja) * | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 可変特性高周波伝送線路 |
KR100988909B1 (ko) * | 2008-09-23 | 2010-10-20 | 한국전자통신연구원 | 고이득 및 광대역 특성을 갖는 마이크로스트립 패치 안테나 |
JP5590504B2 (ja) * | 2009-08-31 | 2014-09-17 | 日立化成株式会社 | トリプレート線路層間接続器及び平面アレーアンテナ |
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EP2768072A1 (en) * | 2013-02-15 | 2014-08-20 | Technische Universität Darmstadt | Phase shifting device |
US9893435B2 (en) * | 2015-02-11 | 2018-02-13 | Kymeta Corporation | Combined antenna apertures allowing simultaneous multiple antenna functionality |
US10403984B2 (en) * | 2015-12-15 | 2019-09-03 | Kymeta Corporation | Distributed direct drive arrangement for driving cells |
US10326205B2 (en) * | 2016-09-01 | 2019-06-18 | Wafer Llc | Multi-layered software defined antenna and method of manufacture |
US11095022B2 (en) * | 2017-03-30 | 2021-08-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Planar antenna and wireless module |
WO2019079774A1 (en) * | 2017-10-19 | 2019-04-25 | Wafer, Llc | DISPERSED STATE ALIGNMENT PHASE MODULATOR DEVICE / POLYMER SHEAR |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103975483A (zh) * | 2011-09-27 | 2014-08-06 | 默克专利股份有限公司 | 可电子地操纵的平面相控阵列天线 |
CN106299627A (zh) * | 2016-10-18 | 2017-01-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种液晶天线及通信设备 |
CN108493592A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-09-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | 微带天线及其制备方法和电子设备 |
CN208723092U (zh) * | 2018-09-28 | 2019-04-09 | 北京京东方传感技术有限公司 | 液晶天线单元和液晶相控阵天线 |
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