[實用新型]一種方向圖可重構天線

有效

• 申請號: 201420238603.0
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN203813034U
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 張永春;包蕾;吉樹新;張松軼;孫劍宇
• 申請（專利權）人: 河北遠東通信系統工程有限公司
• 主分類號: H01Q25/00
• 分類號: H01Q25/00;H01Q1/36
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

技術領域

本實用新型涉及方向圖重構天線技術領域，具體為一種方向圖可重構天線。本實用新型實現了可重構微帶天線的小型化，能夠用于手機和集群終端等移動通訊設備中。

背景技術

近年來，隨著無線通信技術的迅猛發展，無線通信在人們的生活中的作用越來越突出，無線通信的頻譜資源日益枯竭，為了實現大容量通信系統的多功能和超寬帶化，多入多出(Multiple?Input?Multiple?Output，MIMO)技術開始被廣泛研究與應用。由于MIMO技術需要多根天線，因此通信系統的結構會變得復雜，天線間的互耦會帶來電磁兼容方面的問題，增大系統開發難度和成本。相控陣天線技術相對成熟，但是存在饋電網絡復雜、需增加移相器以及由此造成的高成本和高技術難度等缺點，在此背景下可重構天線應運而生。可重構天線按照功能可分為頻率可重構天線、方向圖可重構天線、頻率和方向圖同時可重構天線、極化可重構天線等。具體實現方法是在天線輻射體中加載變容二極管、RF-PIN或者MEMS開關，通過控制開關的狀態改變天線的輻射特性，使一個天線具有多副天線的功能。可重構天線為提高無線通信系統容量、擴展系統功能、增加系統工作帶寬、實現軟件無線電等方面提供重要的技術保障，將對無線通信技術帶來深遠的影響。

目前，所研究的大部分可重構天線只實現了方向圖、頻率和極化方式中的一種特性的重構，混合可重構天線由于可變參數較多，因此實現比較困難。但是隨著人們對無線通信技術的需求越來越多，無線通信終端設備的功能會越來越多，工作頻段也會越來越寬，混合重構天線的出現，不但能有效減小天線對人體的輻射，而且能實現天線的寬頻帶工作，對無線終端產品的多功能化有著現實的意義，因此，方向圖可重構手機天線具有巨大的市場應用價值，所以設計方向圖可重構功能的小型化天線對增加天線的實用性具有重要的意義。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種方向圖可重構天線。通過控制MEMS開關201的開關狀態，實現天線方向圖的重構，降低方向圖朝向人體側的增益，減小天線對人體的輻射，減少天線輻射能量的不必要損耗，提高天線能量的利用率。該天線可以使用在低頻段的移動終端或集群終端等便攜設備上。

本實用新型所采用的技術方案：

一種方向圖可重構天線，包括與饋線401相連的有源振子101和分別對稱設置于有源振子101前后兩側且與有源振子101水平平行的前無源振子102和后無源振子103，其特征在于：所述的有源振子101由兩個對稱設置的蛇形有源振子組成，蛇形有源振子位于對稱中心的一端較窄，另一端較寬；在有源振子101的下方還設置有一個與有源振子101平行的下無源振子105，有源振子101與下無源振子105之間為下介質板302。

其中，在有源振子的上方還設置有一個與有源振子平行的上無源振子104有源振子101。

其中，所述的上無源振子104上設置有2個MEMS開關201，該2個MEMS開關201位置相對于上無源振子104中心對稱設置。

其中，所述的有源振子101的長度為0.26倍波長，上無源振子104的長度為0.19倍波長。

其中，所述的下無源振子105上設置有2個MEMS開關201，該2個MEMS開關201位置相對于下無源振子105中心對稱設置。

其中，所述的前無源振子102和后無源振子103上各設置有3個MEMS開關201，其中一個MEMS開關201位于無源振子102、103的中心位置，另兩個MEMS開關201相對于該無源振子102、103中心對稱設置。

其中，有源振子101與上無源振子104之間為上介質板301，有源振子101與下無源振子105之間為下介質板302，上介質板301和下介質板302材質相同，有源振子101全部埋藏于上介質板301和下介質板302之間。

其中，所述的有源振子101與前無源振子102之間的間距以及有源振子101與后無源振子103之間的間距均為0.064倍波長；所述的有源振子101與上無源振子104之間的間距以及有源振子101與下無源振子105之間的間距均為0.0085倍波長。

其中，蛇形有源振子101的寬端與窄端連線對應的頂角為5.8度。

本實用新型相對于現有技術具有如下的優點及特性：

(1)采用層疊式微帶八木天線結構，天線方向圖控制更加靈活，提高能量利用率，減小天線對人體的輻射，抗干擾能力強。

(2)天線有源振子采用蛇形結構，埋藏于介質中，有效的減小了天線尺寸，擴大了天線應用范圍。