[實用新型]一種共面波導饋電的方向圖可重構平面單極子天線

有效

• 申請號: 201320108838.3
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號: CN203312449U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 胡斌杰;黃俊杰
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q3/24
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本實用新型涉及無線通信領域中的方向圖可重構天線，具體涉及一種共面波導饋電的方向圖可重構平面單極子天線。

背景技術

隨著科技的發展和進步，人們在無線通信方面的需求日益提高，多種多樣的新型通信方式層出不窮，天線模塊的設計也面臨著與日俱增的要求和挑戰，可重構天線被順理成章地提出并獲得了越來越廣泛而深入的發展。當前，無線通信系統正在朝著功能多樣化、小型化、模塊化以及對不同通信環境適應力強的方向發展。天線模塊作為無線通信系統中不可或缺的組合部分，勢必具備靈活多樣的輻射性能，才能更好地配合這種發展方向的要求，與系統各個不同模塊協同合作。可重構天線因其體積小、結構緊湊以及性能多樣的優點，克服了傳統天線對系統在各方面性能提升的制約，在改善無線通信系統整體性能方面起到了積極作用。

由于無線電被廣泛地使用，其頻率和強度都在增加，因此，無線通信系統所受到的來自不同方向的電磁干擾日益嚴重。方向圖可重構天線能夠在保持天線自身位置和其它輻射參數不變的前提下，根據不同的通信需求，實時地改變天線的輻射方向圖，從而避免噪聲和電磁干擾，很好地提高通信質量和安全性能，并且減小了系統的復雜性和成本。

在改變天線輻射方向圖的方法中，傳統的做法是采用相控陣天線技術。但是相控陣往往意味著需要復雜的天饋系統，再加上陣元的間距較大，因而系統整體會不可避免地占用較大空間。并且，隨著工作頻率的提高，天饋系統中的移相器等部件的價格也會更加昂貴，這會大大地增加系統的制作成本。再者，饋電系統性能由于隨工作環境等其他外部因素變化所呈現出的非線性現象，在很大程度上限制著系統的工作性能。若采用方向圖可重構天線，便可擺脫相控陣天線所帶來的這些限制和缺點。當然，由于方向圖可重天線的發展還未十分成熟，在現有的一些方向圖可重構天線技術中，還存在著天線工作帶寬窄以及由于使用PIN或FET射頻開關這些線性度較差的開關從而對天線輻射性能造成不良影響的問題。

實用新型內容

為了減小天線的體積和重量，降低制作的復雜度，以及提高天線的工作帶寬，本實用新型提供一種共面波導饋電的方向圖可重構平面單極子天線。

為了實現上述目的，本實用新型采取如下的技術方案：

提出的共面波導饋電的方向圖可重構平面單極子天線包括：金屬鍍層、兩個微電子機械系統（MEMS）開關和介質基板，其中，所述金屬鍍層包括輻射貼片、共面波導饋線、共面波導地板。所述輻射貼片包括矩形輻射貼片、半圓形輻射貼片。所述共面波導地板包括第一共面波導地板、第二共面波導地板、第三共面波導地板、第四共面波導地板。所述微電子機械系統（MEMS）開關包括第一MEMS開關和第二MEMS開關。所述金屬鍍層和所述兩個MEMS開關位于所述介質基板的頂面。所述共面波導饋線與所述第一共面波導地板之間存在第一縫隙，所述第一共面波導地板與所述第二共面波導地板之間存在第二縫隙，所述共面波導饋線與所述第三共面波導地板之間存在第三縫隙，所述第三共面波導地板與所述第四共面波導地板之間存在第四縫隙。所述第一MEMS開關連接所述第一共面波導地板和所述第二共面波導地板，所述第二MEMS開關連接所述第三共面波導地板和所述第四共面波導地板。

進一步優化的，所述金屬鍍層的材料是導電性能較好的金屬，如金、銀或銅。

進一步優化的，所述矩形輻射貼片、所述半圓形輻射貼片及所述共面波導饋線三者依次相連，同時三者的形狀都是軸對稱圖形，對稱軸為Z軸。

進一步優化的，所述第一共面波導地板與所述第三共面波導地板的形狀和大小相同，所述第二共面波導地板與所述第四共面波導地板的形狀和大小相同。

進一步優化的，所述第一縫隙與所述第三縫隙的寬度相同，所述第二縫隙與所述第四縫隙的寬度相同。

進一步優化的，所述第一共面波導地板與所述第三共面波導地板分別位于共面波導饋線的兩側并且關于共面波導饋線對稱，所述第二共面波導地板與所述第四共面波導地板分別位于共面波導饋線的兩側并且關于共面波導饋線對稱。

本實用新型通過改變各結構的尺寸，可以調整所述共面波導饋電的方向圖可重構平面單極子天線的工作頻段。