[发明专利]一种基于液晶衬底可连续调相的功分器

说明书

本发明公开了一种基于液晶衬底可连续调相的功分器，包括微波介质板和叠合在微波介质板底部的金属背板，所述微波介质板的上表面金属印制有微带线结构，所述微带线结构包括功分器输入端、与功分器输入端连接的多路功分枝节、与各路功分枝节分别连接的交指电容段，以及功分器输出端，所述交指电容段连接有直流偏置线；所述微波介质板的下表面金属印制有与功分枝节对应数量的阻抗变换段，所述阻抗变换段的两端通过金属化过孔分别与对应的直流偏置线及功分器输出端连接；所述每个阻抗变换段的底部还分别设有独立的封装液晶板。通过设置封装液晶板施加偏置电压，进而改变其介电常数，实现了对每路信号的相位控制，最终实现各路信号输出相位连续可调。

技术领域

本发明属于微波电子器件技术领域，具体涉及能实现连续可调移相的功分器。

背景技术

功分器是一种将一路输入信号能量分配成两路或者多路，输出相等或者不等信号能量的器件。根据应用场景和传输线的结构不同，常用的功分器有波导功分器、同轴功分器、微带功分器等。其作为常见的微波器件，被广泛应用于射频电路和天线阵的馈电系统中。一般的说，现有的成熟的功分器技术可以实现固定的功分比输出，且输出的多路信号间相位差也为固定值。对于阵列天线特别是相控阵天线应用来说，往往要求阵列的波束可控，即可变波束形状、可变波束扫描角、可变极化等，要求每个单元的馈电幅度相位可控，传统的馈电网络需要借助TR组件才可以实现，设备复杂度和成本较高。因此如何设计一款低成本可控幅度相位的馈电网络是现有技术中待解决的问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于液晶衬底可连续调相的功分器。

为实现以上的技术目的，本发明将采取以下的技术方案：一种基于液晶衬底可连续调相的功分器，包括微波介质板和叠合在微波介质板底部的金属背板，

所述微波介质板的上表面金属印制有微带线结构，所述微带线结构包括功分器输入端、与功分器输入端连接的多路功分枝节、与各路功分枝节分别连接的交指电容段，以及功分器输出端，所述交指电容段连接有直流偏置线；

所述微波介质板的下表面金属印制有与功分枝节对应数量的阻抗变换段，所述阻抗变换段的两端通过金属化过孔分别与对应的直流偏置线及功分器输出端连接；

所述每个阻抗变换段的底部还分别设有独立的封装液晶板。

作为优选方案，所述阻抗变换段为宽度渐变的蛇形微带渐变段。

作为优选方案，所述蛇形微带渐变段的宽度由窄变宽，然后由宽变窄。

作为优选方案，所述功分枝节为两个，并采用T型结构的功分枝节。

作为优选方案，所述封装液晶板的材料采用TFT液晶材质。

作为优选方案，所述电流偏置线由高阻抗微带线和与其连接的方形金属贴片构成。

根据以上的技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下的优点：

1、本发明中的基于液晶衬底的功分器通过直流偏置线控制液晶的偏置电压，进而改变其介电常数，实现了对每路信号的相位控制，最终实现各路信号输出相位连续可调；

2、本发明中的基于液晶衬底的功分器用于天线及天线阵馈电系统中，功分移相一体，不用单独设置移相器，且移相精度高（±0.5°）、移相速度快（6ms）可以实现极化捷变、智能波束；

3、本发明中的基于液晶衬底的功分器结构简单、工艺成熟、成本较低；非常便于批产。

附图说明

图1为本发明所述功分器的分层爆炸视图；

图2为本发明所述功分器的结构俯视示意图；

图3为本发明实施例3中实现两路移相差为90°时的S参数幅度频响曲线图；