CN1370338A - 电压可调共面相移器 - Google Patents

Abstract

一个相移器,该相移器包括一个衬底,其介电常数在70到600之间的一个可调介质薄膜,该介质薄膜的可调节范围在20%到60%之间,其在K和Ka波段的损耗正切在0.008到0.03之间,该可调介质薄膜仅被放置在该衬底的一个表面上,该相移器也包括被放置在可调介质薄膜上、与该衬底相对的一个表面上的一个共面波导,用于将一个无线频率信号耦合到该共面波导的一个输入,用于从该共面波导接收无线频率信号的一个输出,和用于将一个控制电压施加到该可调介质薄膜上的一个连接。一个反射终结共面波导相移器,该相移器包括一个衬底,其介电常数在70到600之间的一个可调介质薄膜,该介质薄膜的可调节范围在20%到60%之间,其在K和Ka波段的损耗正切在0.008到0.03之间,该可调介质薄膜被放置在该衬底的一个表面上,该相移器也包括被放置在可调介质薄膜上、与该衬底相对的一个表面上的第一和第二开路共面波导,用于将一个无线频率信号耦合到该第一和第二共面波导线并且从其中输出一个无线频率信号的一个微带线,和用于将一个控制电压施加到该可调介质薄膜上的一个连接。

Description

电压可调共面相移器

相关专利申请的交叉索引

本发明要求于1999年8月24日申请的美国临时专利申请序列号No.60/150,618的利益。

技术领域

本发明一般涉及电子相移器，并且更特别地，涉及用于微波和毫米波频率段的、工作在室温条件下的电压可调相移器。

背景技术

使用铁电材料的可调相移器在美国专利号No.5,307,033，5,032,805和5,561,407中被公开了。这些相移器包括一个铁电材料的衬底作为相位调制部件。铁电材料衬底的介电常数可以随被施加到该衬底上的电场的强度的改变而发生改变。衬底介电常数的调节导致当一个RF信号通过该相移器时，其相位发生移动。在这些专利中所公开的铁电材料的相移器在K波段和Ka波段存在高导体损耗，高模式，DC偏置，和阻抗匹配等问题。

一个已知类型的相移器是微带线相移器。利用可调谐介质材料的微带线相移器的示例被显示在美国专利序列号No.5,212,463；5,451,567，和5,479,139。这些专利申请公开了带有一个电压可调铁电材料的微带线来改变一个电磁波导波的传播速度。

可调铁电材料是其介电常数(更一般地被称作介电常数)可以通过改变施加到该材料上的一个电场的强度而被改变的材料。即使这些材料工作在居里点温度以上的仲电相位(paraelectric phase)，它们一般也被方便地称作“铁电的”，因为它们在低于居里点温度以下具有自发的极化。包括钡锶钛酸盐(BST)或者BST化合物的可调铁电材料已经成为几个专利中的主题。

包括钡锶钛酸盐的介质材料被公开在美国专利号No.5,312,790，其专利申请人是Sengupta等等，题目为”Ceramic Ferroelectric Material”；美国专利号No.5,427,998，其专利申请人是Sengupta等等，题目为”CeramicFerroelectric Composite Material-BSTO-MgO”；美国专利号No.5,486,491，其专利申请人是Sengupta等等，题目为”Ceramic FerroelectricComposite Material-BSTO-ZrO₂”；美国专利号No.5,635,434，其专利申请人是Sengupta等等，题目为”Ceramic Ferroelectric CompositeMaterial-BSTO-Magnesium Based Compound”；美国专利号No.5,830,591，其专利申请人是Sengupta等等，题目为”MultilayeredFerroelectric Composite Waveguide”；美国专利号No.5,846,893，其专利申请人是Sengupta等等，题目为”Thin Film Ferroelectric Compositesand Method of Making”；美国专利号No.5,766,697，其专利申请人是Sengupta等等，题目为”Method of making Thin Film Composites”；美国专利号No.5,693,429，其专利申请人是Sengupta等等，题目为”Electronically Graded Multilayer Ferroelectric Composites”；和美国专利号No.5,635,433，其专利申请人是Sengupta等等，题目为”CeramicFerroelectric Composite Material-BSTO-ZnO”。由此，这些专利在这里被用作参考。一个共同待审的、同样是被Sengupta在2000年6月15日申请的、共同分配的美国专利申请、题为”Electronically Tunable CeramicMaterials Including Tunable Dielectric and Metal Silicate Phases”，公开了其它的可调介质材料，并且在这里也被用作参考。在这些专利中所显示的材料，特别是BSTO-MgO化合物，显示了低的介质损耗和高的可调节性。可调节性被定义为介电常数随所施加电压的微小改变。

可调节相移器被用于很多电子应用中，例如相控阵列天线中的束定向。一个相控阵列指由很多数目的部件组成的一个天线结构，它们发射被进行相位控制的信号来形成一个无线电波束。通过对每一个天线部件的相对相位进行主动操作就可以用电子的方式来控制无线信号的方向。相移器在相控阵列天线中起关键作用。电子束定向的概念用于一个发送器和一个接收器所使用的天线。与机械天线相比，相控阵列天线在速度，准确性和可靠性上是有利的。用电子扫描天线中的电子相移器来替代机械扫描天线中的万向接头增加了国防系统中所使用的天线的抗毁性，这是通过更快速的和准确的目标识别来完成的。通过使用一个相控阵列天线系统，也可以快速地和准确地进行复杂的跟踪演习。

美国专利号No.5,617,103公开了利用铁电相移部件的一个铁电相位移动天线阵列。在该专利中所公开的这个天线利用了一个结构，其中一个铁电相移器被集成到带多个片状天线的一单个衬底上。利用电子相移器的相控阵列天线的附加示例可以被在美国专利No.5,079,557；5,218,358；5,557,286；5,589,845；5,617,103；5,917,455；和5,940,030中找到。

美国专利号No.5,472,935和6,078,827公开了共面波导，其中高温超导材料的一个导体被安装在一个可调的介质材料上。使用这样一个器件需要将其冷却到一个相对比较低的温度。另外，美国专利号No.5,472,935和6,078,827公开了可调SrTiO₃薄膜，或者具有较高比例Sr的(Ba，Sr)TiO₃的使用。ST和BST具有很高的介电常数，而这可以导致较低的特征阻抗。这使得必须将低阻抗的相移器变换为共同使用的50欧姆阻抗。

可以工作在室温条件下的低成本相移器可以大大地改善相控阵列天线的性能，并且降低相控阵列天线的成本。而这将在帮助将该先进的技术从近年军事领域内的应用转移到商业应用中起到重要的作用。

所以就需要一个电可调相移器，它能够在K波段和Ka波段(分别是18GHz到27GHz和27GHz到40GHz)时在室温下进行工作，而保持很高的Q因子，并且具有能够与已经存在电路兼容的特征阻抗。

发明内容

本发明提供了一个相移器，该相移器包括一个衬底，其介电常数在70到600之间的一个可调介质薄膜，该介质薄膜的可调节范围在20％到60％之间，其在K和Ka波段的损耗正切在0.008到0.03之间，该可调介质薄膜仅被放置在该衬底的一个表面上，该相移器也包括被放置在可调介质薄膜上、与该衬底相对的一个顶部表面上的一个共面波导，用于将一个无线电波信号输入到该共面波导的一个输入，用于从该共面波导接收无线频率信号的一个输出，和用于将一个控制电压施加到该可调介质薄膜上的一个连接。

本发明也包括了一个反射终结共面波导相移器，该相移器包括一个衬底，其介电常数在70到600之间的一个可调介质薄膜，该介质薄膜的可调节范围在20％到60％之间，其在K和Ka波段的损耗正切在0.008到0.03之间，该可调介质薄膜被放置在该衬底的一个表面上，该相移器也包括被放置在可调介质薄膜上、与该衬底相对的一个表面上的第一和第二开路共面波导线，用于将一个无线频率信号耦合到该第一和第二共面波导线并且从其中输出一个无线频率信号的一个微带线，和用于将一个控制电压施加到该可调介质薄膜上的一个连接。

形成该共面波导的导体工作在室温条件下。在很宽的频率范围内，本发明的共面相移器可以被用于相控阵列天线。这里，这些器件在设计上是独特的，并且具有很低的插入损耗，即使在K和Ka波段。这些器件利用了低损耗可调薄膜介质部件。

附图说明

通过下面结合附图对优选实施方式进行描述，可以更全面地理解本发明：

图1是根据本发明而构造的一个反射相移器的一个顶部视图；

图2是图1中相移器沿线2-2的一个横切面剖视图；

图3是图1的相移器的等价电路的一个示意图；

图4是根据本发明而构造的另一个相移器的一个顶部视图；

图5是图4中相移器沿线5-5的一个横切面剖视图；

图6是根据本发明而构造的另一个相移器的一个顶部视图；

图7是图6中相移器沿线7-7的一个横切面剖视图；

图8是根据本发明而构造的另一个相移器的一个顶部视图；

图9是图8中相移器沿线9-9的一个横切面剖视图；

图10是根据本发明而构造的另一个相移器的一个顶部视图；

图11是图10中相移器沿线11-11的一个横切面剖视图；

图12是根据本发明而构造的另一个相移器的一个等角投影视图；和

图13是根据本发明而构造的一个相移器阵列的一个等角投影分解视图。

具体实施方式

本发明一般涉及在室温下可以工作在K波段和Ka波段的共面波导电压调节相移器。这些器件利用了低损耗可调介质薄膜。在这些优选实施方式中，这个可调介质薄膜是一个基于钡锶钛酸盐(BST)的化合物陶瓷，其介电常数可以通过施加一个DC偏置电压而进行改变，并且可以工作在室温条件下。

图1是根据本发明而构造的一个反射相移器的一个顶部视图。图2是图1中相移器沿线2-2的一个横切面剖视图。图1和2的实施方式是一个20GHz K波段360度反射共面波导相移器10。这个相移器10具有被连接到一个50欧姆微带线14的一个输入/输出12。这个50欧姆微带线14包括一第一直线16和2个四分之一微带线18，20，每一个四分之一微带线的特征阻抗大约是70欧姆。微带线14被安装在具有一个比较低的介电常数的一个衬底22上。这2个四分之一微带线18，20被变换到共面波导(CPW)24和26，并且将线16匹配到共面波导24和26。每一个CPW分别包括一个中心带28和30，和在这些微带线的每边包括形成一个接地平面36的两个导体32和34。接地平面导体与相邻的微带线相互隔开，其间隙是38，40，42和44。共面波导24和26的特征阻抗分别是大约Z₂₄＝15欧姆和Z₂₆＝18欧姆。通过使用其中心线的宽度约有差异的微带线，就可以获得不同的阻抗。共面波导24和26是作为振荡器而工作的。每一个共面波导被放置在一个可调介质层46上。形成接地平面的这些导体在这个组件的边缘被相互连接在一起。波导24和26终结在开路端48和50。

阻抗Z₂₄和Z₂₆与零偏置电压相应。共面波导振荡器的振荡频率稍有差异，并且是被电气长度λ₂₄和λ₂₆所决定的。当相移器在一个宽带宽范围工作时，阻抗Z₂₄和Z₂₆的轻微差异对减小相位误差是有帮助的。相位移动是介电常数调节的结果，该介电常数的调节是被施加到共面波导24和26的间隙上的一个DC控制电压52(也称作偏置电压)所控制的。电感54和56被包括在偏置电路58中，以阻挡DC偏置电路中的无线频率信号。

电气长度λ₂₄和λ₂₆和跨越共面波导间隙上的偏置电压决定了这个器件所产生的相位移动的数量和工作频率。可调介质层被安装在一个衬底22上，并且共面波导和微带线的接地平面通过衬底的侧边缘而被连接在一起。被施加到这个相移器的输入上的一个无线频率(RF)信号在共面波导的开路端被反射。在优选实施方式中，微带线和共面波导是通过电子束非接触蚀刻处理技术用2微米厚的金层做的，并且带一个10nm厚的钛吸附层。但是，其他蚀刻处理技术，例如干法蚀刻可以被用于产生该图案。微带线的宽度决定于衬底和可调薄膜，并且可以被进行调节来获得所希望的特征阻抗。导电性带和接地平面电极也可以是用银，铜，铂，钌氧化物或者其他与该可调介质薄膜兼容的材料做的。该电极必须有一个缓冲层，这取决于被用于构造这个器件的电极可调薄膜系统和处理技术。

在本发明的相移器的优选实施方式中所使用的可调介质的介电常数比传统的可调材料的介电常数低。这个介电常数可以以20V/微米的速度从20％到70％进行改变，典型的大约是50％。偏置电压的幅度随间隙的大小而进行改变，并且对一个20微米的间隙来说，其典型的范围是大约300到400V。较低的偏置电压有很多优点，但是所需的偏置电压取决于这个器件的结构和材料。本发明中的相移器被设计成能够进行360度的相位移动。介电常数的范围可以是从70到600V，并且典型的是从300到500V。在优选实施方式中，可调介质是一个基于钡锶钛酸盐(BST)的薄膜，在零偏置电压的条件下，其介电常数大约是500。优选的材料将具有很高的可调节性，和低的损耗。但是，通常，可调材料具有较高的可调性和较高的损耗。这些优选实施方式利用了其调节范围在50％的材料，并且其损耗是尽可能的低，当频率是24GHz时，其范围是(损耗正切)0.01到0.03。更具体地说，在优选实施方式中，这个材料的成分是钡锶钛酸盐(Ba_xSr_1-xTiO₃，BSTO，其中x小于1)，或者BSTO化合物，其介电常数是从70到600，其可调范围从20到60％，在K波段和Ka波段其损耗正切是从0.008到0.03。可调介质层可以是一个薄膜也可以是一个厚膜。具有所需要性能参数的这种BSTO化合物的示例包括，但是不局限于：BSTO-MgO，BSTO-MgAl₂O₄，BSTO-CaTiO₃，BSTO-MgTiO₃，BSTO-MgSrZrTiO₆，和其混合物。图3是图1和图2中相移器的等价电路的一个示意图。

本发明优选实施方式的K波段和Ka波段共面波导相移器被制造在一个可调介质薄膜上，其介电常数(电容率)ε在零偏置电压下大约是300到500，并且可调介质薄膜的厚度大约是10微米。但是，也可以使用可调介质薄膜或者厚膜。仅在CPW的区域内，该薄膜被淀积在一个厚度是0.25mm的低介电常数衬底MgO上。为了进行描述，该介电常数低于25。MgO的介电常数大约是10。但是，这个衬底也可以使用其他的材料，例如LaAlO₃，蓝宝石，Al₂O₃和其他陶瓷材料。可调介质材料薄膜的厚度可以被从1到15微米的范围内进行调节，这取决于淀积方法。对这个衬底的主要要求是他们的化学稳定性，  在薄膜燃烧温度(～1200℃)下与可调薄膜的化学反应，及在工作频率下的介质损耗(损耗正切)。

图4是根据本发明而构造的一个30GHz共面波导相移器装置60的一个顶部视图。图5是图4中相移器装置60沿线5-5的一个横切面剖视图。相移器装置60是使用与对图1和图2的相移器而提出的类似的一个可调介质薄膜和衬底所制造的。装置60包括一个主共面波导62，该共面波导62包括一个中心线64和与中心线64是用间隙70和72而分开的一对接地平面导体66和68。该共面波导的中心部分74的特征阻抗大约是20欧姆。2个逐渐变细的匹配部分76和78被放置在波导的两端，并且形成阻抗变换器以将20欧姆的阻抗变换为50欧姆的阻抗。共面波导62被放置在可调介质材料层80上。导电电极66和68也被放置在可调介质材料层上并且形成CPW接地平面。附加的接地平面电极82和84也被放置在可调介质材料80的表面上。电极82和84也围绕这个波导的边缘进行延伸，如图5所显示的。电极66和68分别通过间隙86和88与电极82和84分开。间隙86和88阻挡DC电压，以致DC电压可以被偏置在CPW的间隙上。对其介电常数是从大约200到400和对一个MgO衬底来说，中心线的宽度和间隙大约是10到60微米。可调介质材料80被放置在其介电常数比较低(大约10)的衬底90的一个平面上，在这个优选实施方式中，这个衬底90是厚度为0.25mm的MgO。但是，这个衬底可以是其他材料，例如，例如LaAlO₃，蓝宝石，Al₂O₃和其他陶瓷材料。一个金属固定器92沿这个波导的底部和边缘进行延伸。一个偏置电压源94通过电感96被连接到带64。

共面波导相移器60可以被使用另一个共面波导或者使用一个微带线进行终结。对后一个情形来说，通过直接将共面波导的中心线与微带线进行连接，50欧姆的共面波导被变化到50欧姆的微带线。共面波导和微带线的接地平面通过这个衬底的侧面边缘而进行相互连接。通过将一个DC电压施加到共面波导的间隙上，就可以从介电常数调节中产生相位移动。

图6显示了一个20GHz共面波导相移器98，该相移器的结构与图4和5中相移器的结构类似。但是，使用了一个锯齿形状的、中心线是102的一个共面波导100来减小衬底的尺寸。图7是图6中相移器沿线7-7的一个横切面剖视图。波导线102具有一个输入104和一个输出106，并且被放置在一个可调介质材料层108的表面上。一对接地平面电极110和112也被放置在这个可调介质材料的表面上，并且通过间隙114和116而与中心线102相互分开。这个可调介质材料衬底108被放置在一个损耗比较低的衬底118上，该衬底118与上面所描述的衬底类似。靠近这个相移器中间的这个圆是用于连接接地平面电极110和112的一个过孔120。

图8是图4相移器装置42的一个顶部平面视图，其中增加了一个偏置圆顶130来将偏置电压连接到接地平面电极66和68。图9是图8中相移器装置60沿线9-9的一个横切面剖视图。这个圆顶连接这个共面波导的2个接地平面，并且覆盖了主波导线。一个电极终结132被焊接在这个圆顶的顶部，以连接到这个DC偏置电压控制。DC偏置控制电路的另一个终结(没有显示)被连接到这个共面波导的中心线64。为了将这个偏置DC电压施加到CPW上，小间隙86和88被制造来将其中有这个DC偏置圆顶的内接地平面电极66和68与这个共面波导的接地平面的其他部分(外部)相互分开。外接地平面围绕这个衬底的侧面和底部进行延伸。外或者底部接地平面被连接到一个RF信号接地平面134。DC源的正极和负极被分别连接到这个圆顶130和中心线64。在接地平面中的小间隙被用作一个DC阻挡电容器，它阻挡DC电压。但是，这个电容值应足够地高，以允许RF信号通过它。这个圆顶将接地平面66和68电连接在一起。这个连接的机械强度应足够地强，以避免触及其他的部件。这个圆顶是这些连接中的一个。应注意，接地平面66和68的宽度大约是0.5mm。

一个微带线和共面波导线可以被连接到一个传输线。图10是根据本发明而构造的另一个相移器136的一个顶部视图。图11是图10中相移器沿线11-11的一个横切面剖视图。图10和11显示了微带线138如何变换到共面波导装置140的。微带138包括被安装在一个衬底144上的一个导体142。这个导体142，例如，是通过焊接或者粘接被连接到这个共面波导148的一个中心导体146的。接地平面导体150和152被安装在一个可调介质材料154上，并且通过间隙156和158被与导体146分开。在所显示的实施方式中，焊接盘160连接导体142和146。这个可调介质材料154被安装到一个非可调介质衬底162的表面上。衬底144和162是被一个金属固定器164所支持的。

因为在共面波导中的间隙(＜0.04mm)比这个衬底的厚度(0.25mm)小得多，所以，几乎所有的RF信号都是通过共面波导而不是通过微带线进行传输的。这个结构使得从共面波导变换到一个微带线变为非常容易，而不需要一个过孔或者耦合变换。

图12是根据本发明而构造的一个相移器的一个等角投影视图。在这个偏置圆顶上构造了一个外壳166，以覆盖整个相移器，以致仅2个50欧姆的微带线被暴露以连接到一个外部电路。在这个视图中，仅显示了线168。

图13是根据本发明而构造的一个30GHz共面波导相移器阵列170的一个等角投影分解视图，以用于一个相控阵列天线。一个偏置线盘172被用于覆盖这个相移器阵列。在每一个相移器的圆顶上的电极通过孔174，176，178和180被焊接到这个偏置线盘上的偏置线。这些相移器被安装在一个焊接盘182上，该焊接盘182包括多个微带线184，186，188，190，192，194，196和198，以将无线频率输入和输出信号连接到这些相移器。图13中所显示的这个特定结构向每一个相移器提供了其自己的保护外壳。在被安装到相控阵列天线中以前，这些相移器被独立地组装和进行测试。这大大地改进了天线的成品率，这样的天线通常具有几十到几千个相移器。

本发明的优选实施方式的共面相移器被制造在基于电压调节钡锶钛酸盐(BST)化合物薄膜上。这个BST化合物薄膜具有优异的低介质损耗和合理的可调节性。与基于半导体的相移器相比，这些K和Ka波段共面波导相移器提供了高功率处理能力，低的插入损耗，快速的调节，低的成本，和高抗辐射特性。很普通的是，出来的介质损耗将随频率的增加而增加。传统的可调材料的损耗很高，特别是在K和Ka波段。使用传统的可调材料制造的共面相移器的损耗非常高，并且在K和Ka波段对相控阵列天线来说是无用的。应注意，本发明的相移器结构对任何材料是合适的。但是，仅损耗很低的可调材料才能够实现好的，有用的相移器。所以，希望使用介电常数很低的材料来制造微带线相移器，因为在微带线相移器的这些频率范围内，高介电常数很容易产生高的EM模式。但是，不能够获得这样低介电常数的传统材料(＜100)。

本发明的优选实施方式提供了共面波导相移器，它包括一个基于BST的化合物厚膜，其介电常数可调。这些共面波导相移器不象上面的微带线铁电相移器，它没有采用体陶瓷材料。在薄膜上的共面波导相移器的偏置电压比体材料上的微带线相移器的偏置电压低。可以使用标准的厚膜淀积技术将这个厚膜可调介质层淀积到介电常数很低的、化学稳定性很高的物质上，例如MgO，LaAlO₃，蓝宝石，Al₂O₃，和很多陶瓷衬底。

本发明包括反射性共面波导相移器和传输共面波导相移器。根据本发明而构造的反射共面波导相移器可以工作在20GHz。根据本发明而构造的传输共面波导相移器可以工作在20GHz和30GHz。使用相同的衬底，并且在低介电常数的衬底上淀积一个可调介质薄膜，就可以制造这2个类型的相移器。可以使用一个接地平面DC偏置和DC阻挡。这个偏置结构是很容易制造的，并且对小尺寸变化不太敏感。这些相移器可以具有共面波导或者微带线的端口。对微带线端口，就可以进行从共面波导到一个微带线的一个直接变换。本发明中的相移器的带宽是由匹配部分(阻抗变换部分)来决定的。更匹配的部分或者更长逐渐变细匹配部分的使用可以允许有更宽的带宽。但是，相移器中的插入损耗将更大。本发明的优选实施方式使用了化合物材料，这包括BST和其他材料，和2个或者更多的相位。与传统的ST或者BST薄膜相比，这些化合物显示了更低的介电常数，和合理的可调节性。与传统的ST或者BST薄膜相比，这些化合物具有更低的介电常数。介电常数很低使相移器的设计与制造更容易。根据本发明而构造的相移器可以在室温下(～300K)进行工作。与现在的、工作在100K下的相移器相比，室温工作更容易，其成本也更低。

本发明的相移器也包括一个独特的DC偏置结构，它使用了接地平面中的一个长间隙来作为一个DC阻挡。这也允许使用一个简单的方法来将共面波导变换到一个微带线。

虽然已经参考优选实施方式描述了本发明，但是，该领域内的技术人员很清楚，可以对这些优选实施方式进行各种修改而不会偏离在后附权利要求书中所定义的本发明的范围。

Claims (15)

1、一个相移器，包括：

一个衬底；

其介电常数在70到600之间的一个可调介质薄膜，该介质薄膜的可调节范围在20％到60％之间，其在K和Ka波段的损耗正切在0.008到0.03之间，该可调介质薄膜仅被放置在该衬底的一个表面上；

被放置在可调介质薄膜上、与该衬底相对的一个顶部表面上的一个共面波导；

用于将一个无线电频率信号耦合到导电带的一个输入；

用于从该导电带接收无线电频率信号的一个输出；和

用于将一个控制电压施加到该可调介质薄膜上的一个连接。

2、如权利要求1的一个相移器，其中这个高介电常数的可调介质薄膜包括一个钡锶钛酸盐化合物。

3、如权利要求1的一个相移器，进一步包括：

所述共面波导的一第一阻抗匹配部分，被连接到所述输入；和

所述共面波导的一第二阻抗匹配部分，被连接到所述输出。

4、如权利要求3的一个相移器，其中第一阻抗匹配部分包括一第一逐渐变细的共面波导部分；和

其中第二阻抗匹配部分包括一第二逐渐变细共面波导部分。

5、如权利要求1的一个相移器，其中用于将一个控制电压施加到该可调介质薄膜上的这个连接包括：

一第一电极，与所述导电带的一第一侧面相邻，以在第一电极和这个导电带之间形成一第一间隙；和

一第二电极，与所述导电带的一第二侧面相邻，以在第二电极和这个导电带之间形成一第二间隙。

6、如权利要求5的一个相移器，进一步包括：

一第三电极，与所述第一电极的、与所述导电带相对的第一侧面相邻，以在第一电极和第三电极之间形成一第三间隙；和

一第四电极，与所述第二电极的、与所述导电带相对的一第一侧面相邻，以在第二电极和第四电极之间形成一第四间隙。

7、如权利要求5的一个相移器，进一步包括：

一个导电圆顶，以在第一和第二电极之间形成电气连接。

8、如权利要求1的一个相移器，其中这个衬底包括下面中的一个：

MgO，LaAlO₃，蓝宝石，Al₂O₃和一个陶瓷。

9、如权利要求1的一个相移器，其中这个衬底的介电常数比25小。

10、如权利要求1的一个相移器，其中这个可调介质薄膜的介电常数比300大。

11、如权利要求1的一个相移器，进一步包括：

覆盖这个相移器的一个导电外壳。

12、如权利要求1的一个相移器，其中这个可调介质薄膜包括下面这个组中的一个：

钡锶钛酸盐(Ba_xSr_1-xTiO₃，BSTO，其中x小于1)，BSTO-MgO，BSTO-MgAl₂O₄，BSTO-CaTiO₃，BSTO-MgTiO₃，BSTO-MgSrZrTiO₆，和其混合物。

13、一个反射终结共面波导相移器，包括：

一个衬底；

一个可调介质薄膜，被放置在该衬底的一个表面上；

被放置在可调介质薄膜上、与该衬底相对的一个表面上的第一和第二开路共面波导线；

用于将一个无线频率信号耦合到该第一和第二共面波导线并且从其中输出一个无线频率信号的一个微带线；和

用于将一个控制电压施加到该可调介质薄膜上的一个连接。

14、如权利要求13的一个反射终结共面波导相移器，进一步包括：

微带分离器，将所述微带线耦合到所述第一和第二共面波导线。

15、如权利要求13的一个反射终结共面波导相移器，其中所述第一和第二共面波导线具有不同的阻抗。

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