[發(fā)明專利]一種超寬帶開(kāi)關(guān)重構(gòu)天線及實(shí)現(xiàn)不同頻率的陷波方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210013692.4
• 申請(qǐng)日: 2012-01-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102522630A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李迎松;李文興;劉乘源
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/52
• 分類號(hào): H01Q1/52;H01Q3/22;H01Q3/24;H01Q1/36;H01P1/207;H04B1/7163
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 牟永林

1.一種超寬帶開(kāi)關(guān)重構(gòu)天線，其特征在于：它包括矩形諧振腔(103)、第二階狀阻抗調(diào)諧棒(104)、第一階狀阻抗調(diào)諧棒(105)、正六邊形寬槽結(jié)構(gòu)(106)、正六邊形諧振腔(107)、正六邊形輻射單元(108)、第一縫隙(109)、第一開(kāi)關(guān)(110)、第二開(kāi)關(guān)(111)、共面波導(dǎo)饋電結(jié)構(gòu)(113)和諧振腔高阻抗線(115)，所述的共面波導(dǎo)饋電結(jié)構(gòu)(113)包括共面波導(dǎo)饋電信號(hào)帶線(101)、共面波導(dǎo)接地面(102)和第二縫隙(114)，

所述的共面波導(dǎo)接地面(102)印刷在介質(zhì)基板(112)上，共面波導(dǎo)饋電信號(hào)帶線(101)位于共面波導(dǎo)接地面(102)的內(nèi)部并印刷在介質(zhì)基板(112)上，第二縫隙(114)位于共面波導(dǎo)饋電信號(hào)帶線(101)與共面波導(dǎo)接地面(102)之間，在共面波導(dǎo)接地面(102)上刻蝕正六邊形寬槽結(jié)構(gòu)(106)，正六邊形寬槽結(jié)構(gòu)(106)的一條對(duì)角線與水平方向平行，正六邊形輻射單元(108)位于正六邊形寬槽結(jié)構(gòu)(106)的內(nèi)部，正六邊形輻射單元(108)為正六邊形環(huán)形貼片且一條對(duì)角線與水平方向垂直，第一縫隙(109)位于正六邊形輻射單元(108)的頂端，正六邊形輻射單元(108)與共面波導(dǎo)饋電信號(hào)帶線(101)連接，共面波導(dǎo)饋電信號(hào)帶線(101)上刻蝕第二階狀阻抗調(diào)諧棒(104)加載的矩形諧振腔(103)，矩形諧振腔(103)的底邊與水平方向平行，第一開(kāi)關(guān)(110)位于矩形諧振腔(103)的頂端，第一開(kāi)關(guān)(110)連接諧振腔高阻抗線(115)和第二階狀阻抗調(diào)諧棒(104)以控制二者的通斷連接關(guān)系，諧振腔高阻抗線(115)是第一階狀阻抗調(diào)諧棒(105)加載的正六邊形諧振腔(107)和第二階狀阻抗調(diào)諧棒(104)加載的矩形諧振腔(103)的共用部分，正六邊形輻射單元(108)上刻蝕第一階狀阻抗調(diào)諧棒(105)加載的正六邊形諧振腔(107)，第一階狀阻抗調(diào)諧棒(105)的底端與正六邊形輻射單元(108)內(nèi)環(huán)底端連接，第二開(kāi)關(guān)(111)位于正六邊形諧振腔(107)的底端，第二開(kāi)關(guān)(111)連接諧振腔高阻抗線(115)和正六邊形諧振腔(107)的底端以控制二者的通斷連接關(guān)系，共面波導(dǎo)饋電信號(hào)帶線(101)與正六邊形輻射單元(108)連接，第一縫隙(109)、第一階狀阻抗調(diào)諧棒(105)和第二階狀阻抗調(diào)諧棒(104)在一條直線上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超寬帶開(kāi)關(guān)重構(gòu)天線，其特征在于：介質(zhì)基板(112)介電常數(shù)為2.65，且介電損耗正切角小于10，且其尺寸和共面波導(dǎo)接地面(102)一致。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超寬帶開(kāi)關(guān)重構(gòu)天線，其特征在于：正六邊形輻射單元(108)的3條軸對(duì)稱對(duì)角線均與正六邊形寬槽結(jié)構(gòu)(106)的3條軸對(duì)稱對(duì)角線均重合，第一縫隙(109)位于正六邊形輻射單元(108)的頂端，且第一縫隙(109)、第一階狀阻抗調(diào)諧棒(105)和第二階狀阻抗調(diào)諧棒(104)在一條直線上。

4.針對(duì)權(quán)利要求1所述的一種超寬帶開(kāi)關(guān)重構(gòu)天線的實(shí)現(xiàn)不同頻率的陷波方法，其特征是：階狀阻抗調(diào)諧棒(105)加載的正六邊形諧振腔(107)和階狀阻抗調(diào)諧棒(104)加載的矩形諧振腔(103)，實(shí)現(xiàn)不同頻率的陷波步驟為：

步驟一、根據(jù)階狀阻抗線加載的諧振腔濾波器理論，通過(guò)調(diào)節(jié)階狀阻抗調(diào)諧棒加載的矩形諧振腔和階狀阻抗調(diào)諧棒加載的正六邊形諧振腔的階狀阻抗調(diào)諧棒和諧振腔的結(jié)構(gòu)參數(shù)，從而調(diào)整參數(shù)θ₀，θ_s，θ₁，θ₂，R，R₁，R₂，利用階狀阻抗線加載的諧振腔濾波器理論抽象出奇偶模諧振條件，

tanθ₀tanθ_s＝R????(1)

12R1[1+tanθ0tanθ1R][tanθ1R1+tanθ2R2]]]>(2)

+[tanθs+tanθ0R][1R1+tanθ1tanθ2R2]=0]]>

步驟二、根據(jù)步驟一計(jì)算出的抽象出奇偶模諧振條件，通過(guò)奇偶模等效電路抽象出奇偶模諧振頻率公式(4)-(6)，計(jì)算出陷波的諧振頻率，以產(chǎn)生不同的陷波頻率，

fr(tanθ0+tanθsR)1πZsR+tanθ0tanθsπZsR2=0---(3)]]>

fr2R1(tanθ1tanθ2R2-1R1)(1-Rtanθstanθ1)+(tanθ1R1+tanθ2R2)(tanθs+Rtanθ0)]]>

+12πZs(tanθ1R1+tanθ2R2)(tanθ0tanθsR-1)---(4)]]>

+R1πZs(tanθ1tanθ2R2-1R1)(tanθs+tanθ0R)=0]]>

fr(2Cg+Cp)(tanθ0+tanθsR)-1πZsR+tanθ0tanθsπZsR2=0---(5)]]>

frCp2R1(tanθ1tanθ2R2-1R1)(1-Rtanθstanθ1)+(tanθ1R1+tanθ2R2)(tanθs+Rtanθ0)]]>

+12πZs(tanθ1R1+tanθ2R2)(tanθ0tanθsR-1)---(6)]]>

+R1πZs(tanθ1tanθ2R2-1R1)(tanθs+tanθ0R)=0]]>

公式(3)、(4)是計(jì)算階狀阻抗調(diào)諧棒(104)加載的矩形諧振腔(103)的，公式(5)、(6)是計(jì)算階狀阻抗調(diào)諧棒(105)加載的正六邊形諧振腔(107)的，式中R＝Z₀/Z_s，R₁＝Z₁/Z_s，R₂＝Z₂/Z_s，其中Z₀，θ₀為低阻抗線的特性阻抗和電長(zhǎng)度，Z_s，θ_s為高阻抗線的特性阻抗和電長(zhǎng)度，Z_i，θ_i(i＝1，2)為階狀阻抗調(diào)諧棒的特性阻抗和電長(zhǎng)度，2C_g+C_p和C_p為正六邊形頂部的第一縫隙(109)在奇模和偶模的等效電容。