[發明專利]一種基于液晶介質移相器的太赫茲相控陣天線

有效

• 申請號: 202011452332.5
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112510372B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 蔣迪;朱凱;白天明;張唯燚
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01Q3/26
• 分類號: H01Q3/26;H01P1/18
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 許馳

1.一種基于液晶介質移相器的太赫茲相控陣天線，其特征在于：它包括多模干涉功分器(1)、液晶介質移相器部件(2)和錐形介質棒天線結構(3)；所述多模干涉功分器(1)和棒天線(3)分別設置在所述液晶介質移相器部件(2)的兩側；所述多模干涉功分器(1)通過矩形波導饋電，經過所述液晶介質移相器部件(2)相位調制后的射頻信號通過所述錐形介質棒天線結構(3)輻射，產生固定方向的輻射方向圖；

所述液晶介質移相器部件(2)包括五個依次排列的基板(4)，在每兩個基板(4)之間設置有液晶介質移相器(12)；在液晶介質移相器(12)上下的基板(4)上焊接有偏置電極(5)，所述液晶介質移相器(12)與偏置電極(5)接觸實現電路連通；

所述液晶介質移相器(12)包括平行極化鏡像線結構(7)，在其內部削出有液晶腔(6)，在液晶腔(6)內部放置有液晶；液晶介質移相器(12)只與一側的基板(4)緊貼，以形成介質鏡像線結構。

2.根據權利要求1所述的一種基于液晶介質移相器的太赫茲相控陣天線，其特征在于：所述偏置電極(5)通過饋線(8)連接到焊盤(9)上，焊盤(9)焊接在所述基板(4)上；所述偏置電極(5)包括反向階梯阻抗結構的電機，以防止基板(4)內部的寄生模式產生不需要的模式激勵，實現減少耦合并抑制諧振的目的。

3.根據權利要求2所述的一種基于液晶介質移相器的太赫茲相控陣天線，其特征在于：兩個偏置電極(5)之間的間隔為1.25mm，偏置電極(5)的長度為21mm，其內部設計有寬度為0.4mm和0.8mm以及長度為0.15mm和0.25mm的兩個不同寬度和長度的反向階梯阻抗結構，以獲得高帶寬和足夠的模式抑制。

4.根據權利要求1所述的一種基于液晶介質移相器的太赫茲相控陣天線，其特征在于：所述多模干涉功分器(1)一端為錐形結構，以減少寄生輻射；在錐形結構上設置有單模端口(11)，在多模干涉功分器(1)的另一端設置有四個終端端口(10)；所述液晶介質移相器(12)的一端分別插入到四個終端端口(10)中。

5.根據權利要求1所述的一種基于液晶介質移相器的太赫茲相控陣天線，其特征在于：所述錐形介質棒天線陣列包括四根錐形介質棒天線(3)；所述液晶介質移相器(12)的另一端分別插入到四根錐形介質棒天線(3)中。

6.根據權利要求5所述的一種基于液晶介質移相器的太赫茲相控陣天線，其特征在于：所述四根錐形介質棒天線(3)包括兩根錐形長度為5mm和兩根錐形長度為10mm的介質棒天線，以實現對所述多模干涉功分器(1)引起的相位差進行補償；四根錐形介質棒天線(3)的底面直徑設置為1.8mm，以達到天線帶寬和主瓣增益之間的平衡。