[发明专利]天线结构及其驱动方法和通信装置

说明书

本发明公开了一种天线结构及其驱动方法和通信装置，包括第一基板、液晶层、设置于所述第一基板一侧的多个第一电极和多个第二电极，所述第一电极与第二电极相互绝缘且交替设置，所述液晶层设置于所述第一电极和第二电极上，所述第一电极和第二电极用于控制所述液晶层的液晶分子的取向。本发明可以克服经过光配向或光聚合配向工艺的配向层的缺点，本发明实施例提供的天线结构免去了对配向层的摩擦配向工艺的困扰，而且不需要对配向层进行任何光配向或光聚合配向工艺，简化工艺流程，大幅降低工艺难度，也降低了加工成本。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是指一种天线结构及其驱动方法和通信装置。

背景技术

液晶超材料天线可应用的范围极广，无论是交通工具与卫星间的通讯、无人驾驶用数组雷达或主动式安全防护数组雷达，均可利用液晶的各向异性来达成扫描功能。而液晶超材料天线是由谐振单元所构成，谐振单元中的液晶排列发生变化时谐振频率就会发生变化，藉由控制该处的液晶就能实现最终天线扫描的功能。一般来说，控制液晶所需的配向方向来配向液晶，而上下基板的电极给予垂直方向电场，使液晶的取向发生改变。此过程改变了谐振频率，最终可达成波束扫描的效果。

由于微波器件的金属膜厚远大于显示器所用的金属膜厚，摩擦取向(rubbing)工艺在液晶天线的制作上会遭遇许多困难，而光配向的配向膜价格较高、锚定能较低，且信赖性较差。液晶天线的应用场景会出现摄氏八十度和零下五十度的高低温范围，经过光配向的配向膜远较一般的配向膜脆弱，因此无法适应这么剧烈的温度范围。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种天线结构及其驱动方法和通信装置，以省去光配向或光聚合配向工艺，从而简化工艺流程。

根据本发明第一方面，其提供了一种天线结构，包括第一基板、液晶层、设置于所述第一基板一侧的多个第一电极和多个第二电极，所述第一电极与第二电极相互绝缘且交替设置，所述液晶层设置于所述第一电极和第二电极上，所述第一电极和第二电极用于控制所述液晶层的液晶分子的取向。

在本发明的一些实施例中，所述第一电极和第二电极位于同一平面上，相邻的所述第一电极与第二电极之间形成具有平行于所述第一基板所在面的方向的电场。

在本发明的一些实施例中，所述多个第一电极形成第一梳状电极，所述多个第二电极形成第二梳状电极，所述第一梳状电极与第二梳状电极的开口相对设置，且梳齿的数量相同。

在本发明的一些实施例中，相邻的所述第一电极与所述第二电极的相对边缘的间距为4～16微米；

和/或，

所述第一电极与第二电极等间距设置。

在本发明的一些实施例中，所述天线结构还包括微波电极走线，微波电极走线的断开处形成有电容间隙，在所述电容间隙处设置有所述液晶层、第一电极和第二电极。

在本发明的一些实施例中，所述天线结构为偶极振子天线结构，沿着所述电容间隙处的偶极振子间距的方向，所述第一电极的宽度为2～8微米，和/或，所述第二电极的宽度为2～8微米。

在本发明的一些实施例中，沿着垂直于所述偶极振子间距且平行于所述第一基板的方向，所述第一梳状电极和/或第二梳状电极的梳齿长度l与微波电极走线的宽度w的关系满足l＞w+0.6g，其中，g为偶极振子间距。

在本发明的一些实施例中，在1千赫兹电压的驱动下，所述液晶层的介电常数为3～25。

根据本发明第二方面，其提供了一种通信装置，所述显示装置包括上述任意一个实施例中所述的天线结构。

根据本发明第三方面，其提供了一种天线结构的驱动方法，所述天线结构包括第一基板、液晶层、设置于所述第一基板一侧的多个第一电极和多个第二电极，所述第一电极与第二电极相互绝缘且交替设置，所述液晶层设置于所述第一电极和第二电极上，