本发明涉及电磁波技术领域，尤其涉及一种液晶移相器和天线。
背景技术：
移相器是能够对电磁波的相位进行调整的装置，在雷达、导弹姿态控制、加速器、通信、仪器仪表甚至于音乐等领域都有着广泛的应用。
随着技术的发展，出现了一种新的液晶移相器，但是，目前的液晶移相器设计，通常由刚性基板制作液晶盒，使得液晶移相器具有较高的硬度，使其应用范围受限。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例提供了一种液晶移相器和天线，能够使液晶移相器具有可变形的特性，可以适用于更广泛的场景。
一方面，本发明实施例提供了一种液晶移相器，包括：
相对设置的第一基板和第二基板以及位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；
所述第一基板包括第一柔性基板，位于所述第一柔性基板靠近所述第二基板一侧的第一液晶配向层；
所述第二基板包括第二柔性基板，位于所述第二柔性基板靠近所述第一基板一侧的第二液晶配向层；
至少一个移相单元，所述移相单元包括微带线，相控电极，所述微带线位于所述第一柔性基板和所述第一液晶配向层之间，所述相控电极位于所述第二柔性基板和所述第二液晶配向层之间。
另一方面，本发明实施例提供了一种天线，包括上述的液晶移相器。
本发明实施例中的液晶移相器和天线，将微带线和相控电极制作在柔性基板上，以此来形成液晶移相器，使得液晶移相器的硬度变低，具有可弯折、弯曲的可变形特性，可以应用于更广泛的场景，例如使液晶移相器贴覆于机载、车载等曲面结构上；同时由于这种可变行的特性，液晶移相器在天线的应用中可以提高天线的隐蔽性；另外，由于柔性基板相对于刚性基板可以具有更薄的厚度、更轻的重量，因此可以降低液晶移相器的整体厚度和重量，从而改善了由于厚度和重量对于液晶移相器的应用限制。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例中一种液晶移相器的剖面结构示意图；
图2为图1中微带线的一种结构示意图；
图3为本发明实施例中另一种液晶移相器的剖面结构示意图；
图4为图3中微带线和馈电部的一种结构示意图；
图5为本发明实施例中另一种液晶移相器的剖面结构示意图；
图6为本发明实施例中另一种液晶移相器的剖面结构示意图；
图7为图6中相控电极和微带线的一种俯视图；
图8为图6中相控电极和微带线的另一种俯视图；
图9为图6中相控电极和微带线的另一种俯视图；
图10为本发明实施例中一种液晶移向器的结构示意图；
图11为本发明实施例中一种液晶移向器的制作方法流程示意图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
如图1和图2所示，图1为本发明实施例中一种液晶移相器的剖面结构示意图，图2为图1中微带线的一种结构示意图，本发明实施例提供一种液晶移相器，包括：相对设置的第一基板1和第二基板2以及位于第一基板1和第二基板2之间的液晶层3；第一基板1包括第一柔性基板11，位于第一柔性基板11靠近第二基板2一侧的第一液晶配向层12；第二基板2包括第二柔性基板21，位于第二柔性基板21靠近第一基板1一侧的第二液晶配向层22；至少一个移相单元4，移相单元4包括微带线41，相控电极42，微带线41位于第一柔性基板11和第一液晶配向层12之间，相控电极42位于第二柔性基板21和第二液晶配向层22之间。
具体地，第一柔性基板11和第二柔性基板21可以由具有柔性的任意合适的绝缘材料形成。例如，第一柔性基板11和第二柔性基板21可以由诸如聚酰亚胺(pi)、聚碳酸酯(pc)、聚醚砜(pes)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、多芳基化合物(par)或玻璃纤维增强塑料(frp)等聚合物材料形成。液晶移相器未工作时，微带线41和相控电极42上没有电压，液晶层3中的液晶在第一液晶配向层12和第二液晶配向层22的作用下沿预设方向排布。液晶移相器的工作过程中，微带线41和相控电极42上分别施加电压信号，微带线41和相控电极42之间形成电场，电场驱动液晶层3中的液晶偏转，微带线41用于传输微波信号，微波信号在微带线41和相控电极42之间传输，在微波信号的传输过程中，会由于液晶偏转的作用而改变相位，从而实现微波信号的移相功能，通过控制微带线41和相控电极42上的电压，可以控制液晶层3中液晶的偏转角度，进而可以对移相过程中所调整的相位进行控制。需要说明的是，图2中的微带线41的形状呈蛇形，但是本发明实施例对于微带线41的形状不作限定，只要能够实现微波信号的传输即可。
本发明实施例中的液晶移相器，将微带线和相控电极制作在柔性基板上，以此来形成液晶移相器，使得液晶移相器的硬度变低，具有可弯折、弯曲的可变形特性，可以应用于更广泛的场景，例如使液晶移相器贴覆于机载、车载等曲面结构上；同时由于这种可变行的特性，液晶移相器在天线的应用中可以提高天线的隐蔽性；另外，由于柔性基板相对于刚性基板可以具有更薄的厚度、更轻的重量，因此可以降低液晶移相器的整体厚度和重量，从而改善了由于厚度和重量对于液晶移相器的应用限制。
可选地，如图3和图4所示，图3为本发明实施例中另一种液晶移相器的剖面结构示意图，图4为图3中微带线和馈电部的一种结构示意图，液晶移相器还包括：位于第二基板2远离第一基板1一侧或者第一基板1远离第二基板2一侧的第三柔性基板31，例如，如图3所示，第三柔性基板31位于第二基板2远离第一基板1的一侧，如图5所示，图5为本发明实施例中另一种液晶移相器的剖面结构示意图，第三柔性基板31位于第一基板1远离第二基板2的一侧；移相单元4还包括馈电部5，馈电部5位于第三柔性基板31远离第二基板2的一侧。馈电部5用于实现微带线41上微波信号的馈入和馈出，第一基板1和第二基板2形成液晶盒，其他器件可以通过连接位于液晶盒之外的馈电部5实现将待移相的微波信号传输至微带线41，并且将移相完成的微波信号通过馈电部5传输至相应器件，馈电部5可以为馈电线或其他形式。
可选地，如图3所示，第三柔性基板31位于第二基板2远离第一基板1的一侧，馈电部5包括第一馈电部51和第二馈电部52，微带线41包括第一馈电端411和第二馈电端412；在每个移相单元4中：第一馈电部51在第一柔性基板11上的正投影与第一馈电端411在第一柔性基板11上的正投影交叠于第一区域a1，第二馈电部52在第一柔性基板11上的正投影与第二馈电端412在第一柔性基板11上的正投影交叠于第二区域a2；相控电极42在第一柔性基板11上的正投影与第一区域a1以及第二区域a2无交叠。
具体地，第一馈电部51和第二馈电部52分别用于将微波信号馈入和馈出微带线41，当第三柔性基板31位于第二基板2远离第一基板1的一侧时，由于相控电极42位于馈电部5和微带线41之间，而相控电极42对微波信号具有屏蔽作用，因此，为了使相控电极42不会对微带线41上微波信号的馈入和馈出产生不良影响，需要使相控电极42在馈入和馈出的位置露出微带线41，以使第一馈电部51和第一馈电端41在第一区域a1可以不受相控电极42的影响进行馈电，同样的，使第二馈电部52和第二馈电端42在第二区域a2可以不受相控电极42的影响进行馈电。
可选地，如图4和图6所示，图6为本发明实施例中另一种液晶移相器的剖面结构示意图，在每个移相单元4中：微带线41包括连接于第一馈电端411和第二馈电端412之间的走线部413；如图7、图8和图9所示，图7为图6中相控电极和微带线的一种俯视图，图8为图6中相控电极和微带线的另一种俯视图，图9为图6中相控电极和微带线的另一种俯视图，相控电极42包括镂空区域，如图6所示，走线部413在第一柔性基板11上的正投影位于相控电极42在第一柔性基板11上的正投影内。
具体地，为了适应液晶移相器具有柔性基板，可变形的特性，设置相控电极42具有镂空区域，其中，镂空区域需要设置在微带线41的走线部413之外，以使微带线41上的微波信号被限制在微带线41和相控电极42之间传输，镂空区域可以为条形或圆形等，通过在相控电极42上设置镂空区域，使得相控电极42所在的膜层具有更好的弯折特性。另外，需要说明的是，相控电极42还需要在第一区域a1和第二区域a2设置镂空，以便于微波信号的馈入和馈出。
可选地，如图5所示，第三柔性基板31位于第一基板1远离第二基板2的一侧，馈电部5包括第一馈电部51和第二馈电部52，微带线41包括第一馈电端411和第二馈电端412；在每个移相单元4中：第一馈电部51在第一柔性基板11上的正投影与第一馈电端411在第一柔性基板11上的正投影交叠于第一区域a1，第二馈电部52在第一柔性基板11上的正投影与第二馈电端412在第一柔性基板11上的正投影交叠于第二区域a2。
具体地，当馈电部5位于第一基板1的一侧时，馈电部5与微带线41之间没有相控电极42的阻挡，因此在第一区域a1和第二区域a2，馈电部5可以直接实现与微带线41之间微波信号的馈入和馈出，无需对相控电极42进行针对性设置，相控电极42在第一柔性基板11上的正投影完全覆盖微带线41在第一柔性基板11上的正投影即可，其中第一馈电端411和第二馈电端412在第一柔性基板11上的正投影可以位于相控电极42在第一柔性基板11上的正投影之外。
可选地，如图5所示，在每个移相单元4中：相控电极42包括镂空区域，微带线41在第一柔性基板11上的正投影位于相控电极42在第一柔性基板11上的正投影内。
可选地，如图5至图9所示，在每个移相单元4中：
具体地，由于微带线41通常并非沿某一固定方向延伸的，而是会在不同的位置具有不同的延伸方向，最终形成一条曲线，例如，图7至9中的微带线41的形状呈蛇形，因此，h1和h2均为针对微带线41上的任意节点所对应的两个宽度，例如，对于微带线41上的b节点，微带线41在b节点处沿第一方向s1延伸，那么b节点所对应h1为相控电极42在b节点处的第二方向s2上的宽度，第二方向s2垂直于第一方向s1，由于相控电极42在b节点处第二方向s2上的两端均具有镂空区域，因此，h1为这两个镂空区域之间的距离，即相控电极42在垂直于微带线41延伸方向上的宽度，h2即为微带线41在b节点处的第二方向s2上的宽度。设置相控电极42的宽度h1大于微带线41的宽度h2，且：
另外，图3和图5所示的液晶移相器中，包括用于馈入和馈出微波信号的馈电部5，例如，假设第一馈电部51用于向微带线41馈入微波信号，第二馈电部52用于将微带线41的微波信号馈出，则第一馈电部51还需要连接用于产生微波信号的信号源，而第二馈电部52则还需要连接用于辐射微波信号的天线辐射单元或者用于对微波信号进行进一步处理的其他器件。在其他可实现的实施方式中，除了通过设置馈电部实现微带线41与其他器件之间的微波信号传输的方式，还可以直接在液晶移向器的表面设置例如天线辐射单元等器件，使得该器件直接与微带线41之间实现微波信号传输。
可选地，如图3、图5和图6所示，液晶移相器还包括：设置于其表面的保护层61和/或隐形涂层62。
具体地，在第一基板1和第二基板2之间还设置有封框胶7，用于封装液晶层3。如图3和图6所示，保护层61和/或隐形涂层62设置于第三柔性基板31远离第一基板1的一侧表面，以及保护层61和/或隐形涂层62设置于第一柔性基板11远离第二基板2的一侧表面，以及保护层61和/或隐形涂层62设置于封框胶7的表面；如图5所示，保护层61和/或隐形涂层62设置于第二柔性基板21远离第一基板1的一侧表面，以及保护层61和/或隐形涂层62设置于第三柔性基板31远离第一基板1的一侧表面，以及保护层61和/或隐形涂层62设置于封框胶7的表面。其中，保护层61用于对柔性基板进行加固，以避免柔性基板在弯折变形时发生折断。隐形涂层62具有光反射特性，可以提高液晶移向器的隐蔽性，使液晶移向器不容易被人眼发现。需要说明的是，当液晶移向器同时包括保护层61和隐形涂层62时，隐形涂层62设置于保护层61的外表面。另外，保护层61和隐形涂层62也可能是同一层，即使用一种材料同时实现加固保护和隐形的作用。
可选地，保护层61和/或隐形涂层62上设置有用于露出馈电部5的开口。以避免保护层61和/或隐形涂层62对于馈电的影响。
可选地，相控电极42连接固定电位，例如接地，一方面，相控电极42和微带线41被施加不同电位，以形成电场，驱动液晶层3中的液晶偏转，实现移向功能；另一方面，相控电极42上施加固定电位，从而起到微波信号的屏蔽或限制作用，从而使微波信号在微带线41和相控电极42之间传输，从而通过微带线41和相控电极42之间液晶层3实现移向。
可选地，如图10所示，图10为本发明实施例中一种液晶移向器的结构示意图，液晶移相器包括多个呈阵列分布的移相单元4，相控电极连接部43，相控电极连接部43位于相邻的两个移相单元4之间，至少存在两个相邻的相控电极通过相控电极连接部43电连接；相控电极连接部43包括镂空区域，其中，相控电极和相控电极连接部43可以通过同一电极层图案化得到，而相控电极连接部43所包括的镂空区域，即，相邻移相单元4之间不存在电极层的部分。
具体地，每个移相单元4用于实现一个微波信号的移向功能，在需要同时给多个微波信号进行移向的场景，液晶移向器包括多个呈阵列分布的移相单元4，每个移相单元4可以分别制作为不同的液晶盒，也可以将所有的移相单元4制作为同一个液晶盒，相控电极连接部43用于连接不同移相单元4中的相控电极，以使所有的相控电极均具有相同的电位。相控电极连接部43包括镂空区域，能够适应液晶移向器柔性可变性的特点。
本发明实施例还提供了一种天线，包括上述的液晶移相器。因此，该天线具有硬度低、可弯曲、厚度薄、重量轻的特性，能够更好的实现曲面应用。例如，该天线能够实现在通信设备上的贴附功能，提高了天线的隐蔽性。
本发明实施例还提供了一种液晶移向器的制作方法，用于制作上述的液晶移相器，如图1、图3、图5、图6和图11所示，图11为本发明实施例中一种液晶移向器的制作方法流程示意图，该方法包括：
步骤101、形成第一基板1；
步骤102、形成第二基板2；
步骤101、形成第一基板1包括：
步骤1011、在第一刚性基板上形成第一柔性基板11；
其中，第一刚性基板可以为玻璃基板、硅基片、硬树脂类、金属片等，然后在第一刚性基板上涂布柔性材料，如聚酰亚胺(pi)、聚碳酸酯(pc)、聚醚砜(pes)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、多芳基化合物(par)或玻璃纤维增强塑料(frp)等，烘干成膜，形成第一柔性基板11。
步骤1012、在第一柔性基板11上形成微带线41；
步骤1013、在微带线41远离第一柔性基板11的一侧形成第一液晶配向层12，并对第一液晶配向层12进行配向处理；
步骤1014、使第一柔性基板11与第一刚性基板剥离，形成包括第一柔性基板11、微带线41和第一液晶配向层12的第一基板1；
步骤102、形成第二基板2包括：
步骤1021、在第二刚性基板上形成第二柔性基板21；
其中，形成第二柔性基板21的过程与形成第一柔性基板11的过程类似，在此不在赘述。
步骤1022、在第二柔性基板21上形成相控电极42；
步骤1023、在相控电极42远离第二柔性基板21的一侧形成第二液晶配向层22，并对第二液晶配向层22进行配向处理；
步骤1024、使第二柔性基板21与第二刚性基板剥离，形成包括第二柔性基板21、相控电极42和第二液晶配向层22的第二基板2；
步骤103、将第一基板1和第二基板2对合，使第一液晶配向层12位于第一基板1靠近第二基板2的一侧，使第二液晶配向层22位于第二基板2靠近第一基板1的一侧，在第一基板1和第二基板2之间填充液晶层3，通过封框胶对液晶层3进行封装。
需要说明的是，步骤101和步骤102之间没有先后顺序的限制，可以先执行步骤101，再执行步骤102；也可以先执行步骤102，再执行步骤101；也可以同时执行步骤101和步骤102。
如图3、图5、图6和图11所示，上述方法还包括：
步骤1041、在第三刚性基板上形成第三柔性基板31；
步骤1042、在第三柔性基板31上形成馈电部5；
步骤1043、使第三柔性基板31与第三刚性基板剥离；
步骤1044、将第三柔性基板31和第二基板2贴合，使馈电部5位于第三柔性基板31远离第二基板2的一侧，使相控电极42位于第二柔性基板21远离第三柔性基板31的一侧；或者，将第三柔性基板31和第一基板1贴合，使馈电部5位于第三柔性基板31远离第二基板2的一侧，使微带线41位于第一柔性基板11远离第三柔性基板31的一侧。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。