[實(shí)用新型]一種多參數(shù)可重構(gòu)天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220115695.4
• 申請(qǐng)日: 2012-03-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202523840U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張海力;陳罡;沈博侃
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q3/24;H01Q21/00
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33226
• 代理人: 邱積權(quán)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種天線，尤其是涉及一種多參數(shù)可重構(gòu)天線。

背景技術(shù)

隨著無(wú)線通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，系統(tǒng)對(duì)天線的要求也越來(lái)越高，一方面是天線要求工作于多個(gè)頻段，另一方面要求減少天線的數(shù)量和體積，特別是對(duì)于終端，由于移動(dòng)性和小型化等要求，天線必須工作于多模，在多頻難以實(shí)現(xiàn)的情況下，就必須研究天線的頻率可重構(gòu)技術(shù)。?

天線的極化是指發(fā)射天線輻射時(shí)，其最大輻射方向上，隨著時(shí)間變化，電場(chǎng)矢量在空間走過(guò)的軌跡。天線的極化有線極化、圓極化和橢圓極化，如果接收天線的極化和來(lái)波的極化不同，則會(huì)出現(xiàn)極化失配，影響接收質(zhì)量。在無(wú)線通信系統(tǒng)中，如果發(fā)射波或者傳輸環(huán)境的改變，有可能改變電磁波的極化，也就需要接收天線的極化改變，以獲得好的接收效果，所以極化可重構(gòu)天線對(duì)多極化通信系統(tǒng)尤為重要。

天線方向圖是在特定頻率點(diǎn)，用圖形表示的天線遠(yuǎn)區(qū)輻射場(chǎng)，也表示天線發(fā)射和接收信號(hào)的區(qū)域，如果發(fā)射的電磁波沒(méi)有在接收輻射方向圖之內(nèi)，則就接收不到信號(hào)，當(dāng)前的MIMO等系統(tǒng)屬于多輸入多輸出系統(tǒng)，很多時(shí)候就需要方向圖的分集接收，也就是需要特定條件下的天線方向圖可重構(gòu)。

軟件無(wú)線電和認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)通過(guò)感知當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的狀況，實(shí)現(xiàn)自我配置來(lái)響應(yīng)和動(dòng)態(tài)自適應(yīng)操作和環(huán)境的改變，以充分利用頻譜資源。作為無(wú)線通信的一個(gè)新的里程碑，當(dāng)認(rèn)知無(wú)線電和MIMO技術(shù)結(jié)合，則可進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能和頻率利用率，但同時(shí)也直接面對(duì)多天線布置、頻率復(fù)用和波束成型等問(wèn)題，可重構(gòu)天線特性則能很好的解決認(rèn)知MIMO技術(shù)所面對(duì)的諸多問(wèn)題。

隨著新技術(shù)和新理論的不斷提出，天線設(shè)計(jì)也獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，特別是微帶天線技術(shù)、曲流技術(shù)、PIFA技術(shù)和不同饋電網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，使天線的小型化和可重構(gòu)得以實(shí)現(xiàn)，且性能不斷提高。通過(guò)天線結(jié)構(gòu)和饋電網(wǎng)絡(luò)等方面的進(jìn)一步優(yōu)化可以很好獲得頻率、方向圖和極化等重構(gòu)特性。

目前的可重構(gòu)天線都是只能單一的實(shí)現(xiàn)頻率、方向圖或極化等單一天線參數(shù)的重構(gòu)，難以滿足后續(xù)無(wú)線通信系統(tǒng)所用認(rèn)知無(wú)線電等技術(shù)的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可滿足頻率、方向圖和極化三方面的可重構(gòu)天線。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種多參數(shù)可重構(gòu)天線，包括第一基片和第二基片，所述的第二基片設(shè)置在第一基片的上方，所述的第二基片與第一基片之間的距離為6mm，所述的第一基片的底部覆銅，所述的第一基片的正面設(shè)置有第一饋電網(wǎng)絡(luò)，所述的第二基片的底面設(shè)置有第二饋電網(wǎng)絡(luò)，所述的第一饋電網(wǎng)絡(luò)與天線輻射單元通過(guò)耦合工作，所述的第二基片的正面設(shè)置有輻射模塊，所述的第二饋電網(wǎng)絡(luò)與所述的輻射模塊通過(guò)直接連接進(jìn)行饋電，其特征在于所述的輻射模塊包括四個(gè)輻射貼片單元，所述的輻射貼片單元為等腰三角形銅片，四個(gè)等腰三角形銅片勻稱設(shè)置在第二基片上，四個(gè)等腰三角形銅片的頂角同時(shí)朝向第二基片的中心，所述的第二饋電網(wǎng)絡(luò)包括四根相互獨(dú)立的條狀銅片，等腰三角形銅片的頂角通過(guò)設(shè)置在第二基片中的沉銅過(guò)孔與條狀銅片的一端連接，條狀銅片的另一端延伸至第二基片的邊緣，靠近沉銅過(guò)孔的條狀銅片上設(shè)置有第一射頻開(kāi)關(guān)。

所述的第一饋電網(wǎng)絡(luò)包括四個(gè)饋電單元，所述的饋電單元包括L形微帶線和直線形微帶線，直線形微帶線的饋電端設(shè)置有第二射頻開(kāi)關(guān)，L形微帶線的橫部與直線形微帶線連接，所述的L形微帶線上設(shè)置有第三射頻開(kāi)關(guān)。

所述的輻射貼片單元為等腰三角形覆銅貼片。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于不僅可以實(shí)現(xiàn)線極化和圓極化之間的重構(gòu)，而且還可以實(shí)現(xiàn)±45°的垂直極化間的重構(gòu)。當(dāng)?shù)谝簧漕l開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，第二饋電網(wǎng)絡(luò)不工作，如果第二射頻開(kāi)關(guān)和第三射頻開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，第一饋電網(wǎng)絡(luò)給輻射貼片進(jìn)行耦合饋電，由于L型微帶線和直線型微帶線在輻射貼片上激起的電流正交，且相位相差90^o，所以輻射單元上輻射的電磁波是圓極化波，四個(gè)輻射單元共同組成一個(gè)圓極化天線陣。如果把L型微帶線上的第三射頻開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，也就是說(shuō)僅第二射頻開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，天線的饋電網(wǎng)絡(luò)只有直線型微帶線通過(guò)耦合給輻射單元饋電，所以天線工作于線極化。另外，如果同時(shí)斷開(kāi)第二射頻開(kāi)關(guān)和第三射頻開(kāi)關(guān)，第一射頻開(kāi)關(guān)閉合，則第一饋電網(wǎng)絡(luò)終止工作，天線的饋電由第二饋電網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，也就是由原來(lái)的耦合饋電，變成此時(shí)的直接饋電，天線的結(jié)構(gòu)類型由原來(lái)的三角形天線陣轉(zhuǎn)變成互相垂直的兩個(gè)領(lǐng)結(jié)天線，所以天線的極化也就變換成了±45°的垂直極化。