[發(fā)明專利]適用于高頻電磁波調制的液晶介質及其組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811148106.0
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN110964540B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設計）人: 丁文全;周振婷;王盼盼
• 申請（專利權）人: 江蘇和成顯示科技有限公司
• 主分類號: C09K19/46
• 分類號: C09K19/46;C09K19/18;H01P1/18;H01Q3/30
• 代理公司: 北京嘉和天工知識產權代理事務所(普通合伙) 11269
• 代理人: 甘玲;繆策

本發(fā)明公開了適用于高頻電磁波調制的液晶介質，所述液晶介質的清亮點高于110℃，低溫存儲溫度低于?20℃，光學各向異性大于0.35，所述液晶介質包含：占液晶介質總重量的30?80％的一種或更多種選自通式Ⅰ的化合物，占液晶介質總重量的20?70％的一種或更多種選自通式Ⅱ和/或通式Ⅲ的化合物。本發(fā)明還公開包含所述液晶介質的用于高頻技術的組件。本發(fā)明的液晶介質具有良好的低溫穩(wěn)定性、較大的介電各向異性、較寬的相寬、適當的旋轉粘度、適當的光學各向異性、適當的高頻介電常數、較低的介電損耗、以及較低的損耗正切角，表現出較強的高頻電磁波調諧能力，特別適用于微波或者毫米波區(qū)域的電磁波調制，在液晶移相器中具有較好的應用前景。

技術領域

本發(fā)明涉及液晶材料領域，具體涉及可對高頻電磁波進行調制的液晶介質及其組件，特別適用于微波或者毫米波區(qū)域的電磁波調制，具體可應用至液晶移相器。

背景技術

天線(antenna)是一種變換器，它可將傳輸線上傳播的導行波變換成可以在無界媒介(通常是自由空間)中傳播的電磁波，或者進行相反的變換，從而作為在無線電設備中發(fā)射或接收電磁波的部件。無線電通信、廣播、電視、雷達、導航、電子對抗、遙感、射電天文等工程系統(tǒng)，凡是利用電磁波來傳遞信息的，都需要依靠天線進行工作。

天線具有一種特殊的結構形式，這種結構可以響應空間中某種特定波長的電磁波，并形成感應電流傳遞給接收器。天線作為無線通信領域不可缺少的一部分，其基本功能是發(fā)射和接收無線電波。發(fā)射時，將高頻電流轉換為電磁波；接收時，將電滋波轉換為高頻電流。

智能天線指的是帶有可以判定信號的空間信息(比如傳播方向)和跟蹤、定位信號源的智能算法，并且可以根據此信息，進行空域濾波的天線陣列。基站智能天線是一種由多個天線單元組成的陣列天線，通過調節(jié)各單元信號的加權幅度和相位，改變陣列的方向圖，從而抑制干擾，提高信噪比，其可以自動測出用戶方向，將波束指向用戶，實現波束跟隨用戶移動。智能天線波束跟蹤的真正含義是在最佳路徑方向形成高增益窄波束，并跟蹤最佳路徑的變化，充分利用信號的有效的發(fā)送功率以減小電磁對其的干擾。

移相器是相控陣雷達、衛(wèi)星通信的核心部件，可改變相鄰天線的相位差ΔΦ，可以使天線波束在空間進行電掃描時天線不需要轉動。對其的基本要求主要有：移相精度要高，體積小重量輕，頻帶、功率容量和移相度要足夠，插入損耗小，性能穩(wěn)定等。

大多數相控陣系統(tǒng)是由鐵氧體或者二極管移相器來進行控制的。移相器通常又可以稱作相移器，是在微波領域經常使用的一種元器件，其主要作用就是用來改變傳輸電磁波的相位。

電磁波在通過一段長度為l的傳輸線時，在輸出端其相位會產生相應的改變。這種相位改變，也就是移相度的表達式可以寫為：

其中，

為移相度，β為相移常數，l為傳輸線長度，λ_g為波導波長，λ為工作波長，ε_r為介電常數，并且λ_c為截止波長。

人們有時候不滿足于固定的相位移，很多情況下往往要求電磁波通過移相器時相位能夠在一定范圍內可調，這就是移相器的主要應用價值。對移相器的要求就是在電磁波通過移相器時其產生的相位移可以調節(jié)，但同時又不希望對傳輸的電磁波帶來其它附加的影響。

根據上述公式可知，移相度的變化主要取決于電長度l/λ_g的改變，而電長度l/λ_g的改變依靠兩個途徑來實現：改變傳輸線的幾何長度l；或者改變波導波長λ_g。波導波長λ_g的改變依賴于介電常數ε_r的變化，或是截止波長λ_c的變化。移相器正是通過調節(jié)等效介電常數對波傳播的影響改變波的截止波長來實現對傳輸電磁波的相位的調節(jié)。

移相器有如下關鍵參數：

(1)移相度