EP4167382B1 - Reflektarray für elektromagnetische wellen - Google Patents

Reflektarray für elektromagnetische wellen

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EP4167382B1
EP4167382B1 EP22156028.7A EP22156028A EP4167382B1 EP 4167382 B1 EP4167382 B1 EP 4167382B1 EP 22156028 A EP22156028 A EP 22156028A EP 4167382 B1 EP4167382 B1 EP 4167382B1
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reflectarray
electromagnetic wave
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wires
substrate
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Su-Wei Chang
Sheng-Fuh Chang
Chia-Chan Chang
Shih-Cheng Lin
Yuan-Chun Lin
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TMY Technology Inc
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    • H01Q3/46—Active lenses or reflecting arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • H01Q15/148—Reflecting surfaces; Equivalent structures with means for varying the reflecting properties

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  • Electromagnetism (AREA)
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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
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Claims (17)

  1. Elektromagnetisches Wellenreflexionsarray (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G), umfassend:
    ein erstes Substrat (SUB1);
    ein zweites Substrat (SUB2), das gegenüber dem ersten Substrat (SUB1) angeordnet ist;
    eine Vielzahl von ersten Leitungen (WR1, WR1-A, WR1-B, WR1-C), die separat auf dem ersten Substrat (SUB1) entlang einer ersten Richtung (D1) angeordnet sind und sich in einer zweiten Richtung (D2) erstrecken, wobei die erste Richtung (D1) die zweite Richtung (D2) schneidet;
    eine Vielzahl von zweiten Leitungen (WR2, WR2-B, WR2-C), die separat auf dem zweiten Substrat (SUB2) entlang der zweiten Richtung (D2) angeordnet sind und sich in der ersten Richtung (D1) erstrecken;
    eine Vielzahl von Antennenelektroden (110, 110A, 110B, 110C), die auf dem ersten Substrat (SUB1) angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Antennenelektroden (110, 110A, 110B, 1 10C) jeweils elektrisch mit der Vielzahl von ersten Leitungen (WR1, WR1-A, WR1-B, WR1-C) verbunden sind, um eine Vielzahl von ersten Elektrodenreihen (110S, 110S1 bis 110S4) entlang der zweiten Richtung (D2) zu bilden;
    eine Vielzahl von Abstimmelektroden (120, 120A, 120B, 120C), die auf dem zweiten Substrat (SUB2) angeordnet sind und jeweils orthogonale Projektionen der Vielzahl von Antennenelektroden (110, 110A, 110B, 110C) auf dem zweiten Substrat (SUB2) überlagern und vollständig abdecken, wobei die Vielzahl von Abstimmelektroden (120, 120A, 120B, 120C) jeweils elektrisch mit der Vielzahl von zweiten Leitungen (WR2, WR2-B, WR2-C) verbunden sind, um eine Vielzahl von zweiten Elektrodenreihen (120S, 120S1 bis 120S4) entlang der ersten Richtung (D1) zu bilden; und
    eine Flüssigkristallschicht (LCL), die zwischen dem ersten Substrat (SUB1) und dem zweiten Substrat (SUB2) angeordnet ist;
    wobei das elektromagnetische Wellenreflexionsarray (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G)
    dadurch gekennzeichnet ist, dass
    jeder der Vielzahl von ersten Leitungen (WR1, WR1-A, WR1-B, WR1-C) eine Vielzahl von ersten Widerständen (R1) aufweist, die sich zwischen der Vielzahl von Antennenelektroden (110, 110A, 110B, 110C) befinden, und die Vielzahl von ersten Widerständen (R1) jeweils elektrisch mit zwei der Vielzahl von Antennenelektroden (110, 110A, 110B, 110C) in einer der Vielzahl von ersten Elektrodenreihen (110S, 110S1 bis 110S4) verbunden sind.
  2. Elektromagnetisches Wellenreflexionsarray (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G) nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von ersten Leitungen (WR1, WR1-A, WR1-B, WR1-C) elektrisch mit einer ersten Spannungsquelle (210) verbunden sind, um eine erste Spannung (V1) aufzuweisen, und die Vielzahl von zweiten Leitungen (WR2, WR2-B, WR2-C) elektrisch mit einer zweiten Spannungsquelle (220) verbunden sind, um eine zweite Spannung (V2) aufzuweisen.
  3. Elektromagnetisches Wellenreflexionsarray (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G) nach Anspruch 1, wobei jeder der Vielzahl von zweiten Leitungen (WR2, WR2-B, WR2-C) eine Vielzahl von zweiten Widerständen (R2) aufweist, die sich zwischen der Vielzahl von Antennenelektroden (110, 110A, 110B, 110C) befinden, und die Vielzahl von zweiten Widerständen (R2) jeweils mit zwei der Vielzahl von Abstimmelektroden (120, 120A, 120B, 120C) in einer der Vielzahl von zweiten Elektrodenreihen (120S, 120S1 bis 120S4) elektrisch verbunden sind.
  4. Elektromagnetisches Wellenreflexionsarray (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G) nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von ersten Leitungen (WR1, WR1-A, WR1-B, WR1-C) oder die Vielzahl von zweiten Leitungen (WR2, WR2-B, WR2-C) jeweils unterschiedliche Spannungen aufweisen.
  5. Elektromagnetisches Wellenreflexionsarray (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G) nach Anspruch 4, wobei die Vielzahl von ersten Leitungen (WR1, WR1-A, WR1-B, WR1-C) elektrisch mit einem ersten Digital-Analog-Wandler-Array verbunden werden können, um jeweils unterschiedliche Spannungen aufzuweisen, und die Vielzahl von zweiten Leitungen (WR2, WR2-B, WR2-C) elektrisch mit einem zweiten Digital-Analog-Wandler-Array verbunden werden können, um jeweils unterschiedliche Spannungen aufzuweisen.
  6. Elektromagnetisches Wellenreflexionsarray (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G) nach Anspruch 5, wobei eine Spannung jedes der Vielzahl von ersten Leitungen (WR1, WR1-A, WR1-B, WR1-C) von einer Seite zu einer anderen Seite der Vielzahl von ersten Leitungen (WR1, WR1-A, WR1-B, WR1-C) in der ersten Richtung (D1) zunimmt oder abnimmt, und eine Spannung jedes der Vielzahl von zweiten Leitungen (WR2, WR2-B, WR2-C) von einer Seite zu einer anderen Seite der Vielzahl von zweiten Leitungen (WR2, WR2-B, WR2-C) in der zweiten Richtung (D2) zunimmt oder abnimmt.
  7. Elektromagnetisches Wellenreflexionsarray (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G) nach Anspruch 1, wobei jede der Vielzahl von Antennenelektroden (110, 110A, 110B, 110C) eine erste Breite (W1) und eine zweite Breite (W2) jeweils entlang der ersten Richtung (D1) und der zweiten Richtung (D2) aufweist, wobei die erste Breite (W1) jeder der Vielzahl von Antennenelektroden (110, 110A, 110B, 110C) gleich ist, und die zweite Breite (W2) jeder der Vielzahl von Antennenelektroden (110, 110A, 110B, 110C) gleich ist.
  8. Elektromagnetisches Wellenreflexionsarray (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G) nach Anspruch 1, wobei eine Breite jeder der Vielzahl von Antennenelektroden (110, 110A, 110B, 110C) entlang einer dritten Richtung (D3) von einer Seite zu einer anderen Seite der Vielzahl von Antennenelektroden (110, 110A, 110B, 110C) in der dritten Richtung (D3) zunimmt oder abnimmt.
  9. Elektromagnetisches Wellenreflexionsarray (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G) nach Anspruch 8, wobei die dritte Richtung (D3) parallel zu einer der ersten Richtung (D1) und der zweiten Richtung (D2) ist.
  10. Elektromagnetisches Wellenreflexionsarray (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G) nach Anspruch 8, wobei eine Breite jeder der Vielzahl von Antennenelektroden (110, 110A, 110B, 110C) entlang einer vierten Richtung (D4) von einer Seite zu einer anderen Seite der Vielzahl von Antennenelektroden (110, 110A, 110B, 110C) in der vierten Richtung (D4) zunimmt oder abnimmt, und die vierte Richtung (D4) nicht parallel zu der ersten Richtung (D1) und zu der zweiten Richtung (D2) ist.
  11. Elektromagnetisches Wellenreflexionsarray (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G) nach Anspruch 8, wobei die Breite jeder der Vielzahl von Abstimmelektroden (120, 120A, 120B, 120C) entlang der dritten Richtung (D3) gleich ist.
  12. Elektromagnetisches Wellenreflexionsarray (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G) nach Anspruch 1, wobei jede der Vielzahl von Abstimmelektroden (120, 120A, 120B, 120C) einen Bodenabschnitt (120bp) parallel zu dem zweiten Substrat (SUB2) und einen Seitenwandabschnitt (120sp) aufweist, der sich biegsam von dem Bodenabschnitt (120bp) erstreckt, wobei die Flüssigkristallschicht (LCL) in eine Vielzahl von voneinander getrennten Abschnitten unterteilt ist und der Seitenwandabschnitt (120sp) jeder der Vielzahl von Abstimmelektroden (120, 120A, 120B, 120C) einen der Vielzahl von Abschnitten der Flüssigkristallschicht (LCL) und eine der Vielzahl von Antennenelektroden (110, 110A, 110B, 110C) umgibt.
  13. Elektromagnetisches Wellenreflexionsarray (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G) nach Anspruch 1, wobei jede der Vielzahl von Antennenelektroden (110, 110A, 110B, 110C) mindestens einen Leiterflächen-Patch (111, 112, 111C, 112C, 111D, 112D, 111E, 112E, 111F, 112F) umfasst und ein Profil einer orthogonalen Projektion des mindestens einen Leiterflächen-Patches (111, 112, 111C, 112C, 111D, 112D, 111E, 112E, 111F, 112F) auf dem ersten Substrat (SUB1) kreisförmig, rechteckig, ringförmig, U-förmig oder L-förmig ist.
  14. Elektromagnetisches Wellenreflexionsarray (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G) nach Anspruch 1, wobei eine orthogonale Projektion jeder der Vielzahl von Antennenelektroden (110, 110A, 110B, 110C) auf dem zweiten Substrat (SUB2) vollständig von einer orthogonalen Projektion einer der Vielzahl von Abstimmelektroden (120, 120A, 120B, 120C) auf dem zweiten Substrat (SUB2) abgedeckt ist.
  15. Elektromagnetisches Wellenreflexionsarray (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G) nach Anspruch 1, ferner umfassend:
    mindestens eine Ausrichtungsschicht (AL, AL1, AL2, AL1-A, AL2-A, AL1-B, AL2-B), die zwischen der Flüssigkristallschicht (LCL) und mindestens einem des ersten Substrats (SUB1) und des zweiten Substrats (SUB2) angeordnet ist.
  16. Elektromagnetisches Wellenreflexionsarray (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G) nach Anspruch 15, wobei die mindestens eine Ausrichtungsschicht (AL, AL1, AL2, AL1-A, AL2-A, AL1-B, AL2-B) eine Vielzahl von Ausrichtungsmustern ist, die entsprechend der Vielzahl von Abstimmelektroden (120, 120A, 120B, 120C) angeordnet sind, und Profile von orthogonalen Projektionen jedes der Vielzahl von Ausrichtungsmustern und jeder der Vielzahl von Abstimmelektroden (120, 120A, 120B, 120C) auf dem ersten Substrat (SUB1) dieselbe Form aufweisen.
  17. Elektromagnetisches Wellenreflexionsarray (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G) nach Anspruch 16, wobei eine Ausrichtungsrichtung (AD1, AD2, AD1-A, AD2-A, AD1-B, AD2-B) jedes der Vielzahl von Ausrichtungsmustern radial oder konzentrisch ist.
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