[發明專利]一種方向圖可重構半寬度微帶漏波天線

在審

• 申請號: 201611143561.2
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106785447A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 鄧創;李元新;王亞奇;龍云亮
• 申請（專利權）人: 廣東順德中山大學卡內基梅隆大學國際聯合研究院;中山大學
• 主分類號: H01Q3/24
• 分類號: H01Q3/24;H01Q1/38;H01Q1/50
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明涉及無線電領域，更具體地，涉及一種方向圖可重構半寬度微帶漏波天線。

背景技術

隨著無線通信技術的迅速發展，促使移動終端不斷向前發展，為了滿足不同的實際環境，實時地重構天線的工作頻率、輻射方向圖或者極化方式，可重構天線被提出。可重構天線的研究與應用為無線通信系統容量的提高、功能的擴展、工作帶寬的增加以及波束掃描的實現提供了有利的技術保障。

發明內容

本發明針對現有技術結構復雜應用不夠靈活等缺陷，提供一種易加工、小型化、輻射面積夠大的方向圖可重構半寬度微帶漏波天線，同時在開關閉合前后都工作于5.8GHz處。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種方向圖可重構半寬度微帶漏波天線，包括介質板、設有凹槽的金屬貼片、饋電接頭、PIN二極管、傳輸線、矩形金屬貼片、短路釘和金屬地板；其中，設有凹槽的金屬貼片、PIN二極管、傳輸線、矩形金屬貼片位于介質板上表面，其中PIN二極管焊接在設有凹槽的金屬貼片的一側，并與傳輸線焊接在一起；傳輸線與矩形金屬貼片的一條長邊連成一條直線，短路釘位于矩形金屬貼片的另一條長邊上，穿過介質板將矩形金屬貼片與金屬地板連接在一起；饋電接頭的外導體與金屬地板連接，饋電針穿過介質板與設有凹槽的金屬貼片連接。

優選的，所述設有凹槽的金屬貼片是在矩形狀金屬貼片的一邊開設凹槽；PIN二極管焊接在開設凹槽邊的鄰邊上，并與開設凹槽邊的對邊位于同一條直線上。

優選的，所述介質板為固體介質或空氣介質。

優選的，所述設有凹槽的金屬貼片的矩形邊、凹槽的的長寬以及饋電點的位置是根據天線工作頻點及阻抗匹配要求確定。傳輸線長度和寬度作用于天線整體的阻抗匹配和方向圖的指向角度。

所述PIN二極管利用導線在其兩端加載合適的偏置電壓，使其在整個天線中具備開關的作用。當其斷開時，天線只有設有凹槽的金屬貼片作為輻射體。當其閉合時，設有凹槽的金屬貼片成為矩形金屬貼片的饋電端，通過傳輸線的連接使得設有凹槽的金屬貼片和右側矩形金屬貼片共同成為天線的輻射體。

與現有技術相比，有益效果是：通過導線在PIN二極管兩端加載合適偏置電壓，使其在天線中實現開關的作用。開關閉合的前后天線都工作在5.8GHz，方向圖發生改變，實現了天線方向圖的改變。

附圖說明

圖1是本發明的正面透視示意圖；

圖2是本發明的正面示意圖；

圖3是本發明的側面示意圖；

圖4是本發明的天線開關斷開和閉合時的回波損耗曲線圖；

圖5是本發明的開關斷開時天線5.8GHZ處方向圖；

圖6是本發明的開關閉合時天線5.8GHZ處方向圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的描述，但本發明的實施方式并不限于此。

圖中，1-介質板、2-設有凹槽的金屬貼片、3-饋電接頭、4-PIN二極管、5-傳輸線、6-矩形金屬貼片、7-短路釘、8-金屬地板。

一種方向圖可重構半寬度微帶漏波天線，如附圖1所示，天線為平面結構，包括介質板1、設有凹槽的金屬貼片2、饋電接頭3、PIN二極管4、傳輸線5、矩形金屬貼片6、短路釘7和金屬地板8；其中，設有凹槽的金屬貼片2、PIN二極管4、傳輸線5、矩形金屬貼片6位于介質板1上表面，其中PIN二極管4焊接在設有凹槽的金屬貼片2的一側并與傳輸線5焊接在一起。短路釘7位于矩形金屬貼片6的長邊上，穿過介質板1將矩形金屬貼片6與金屬地板8連接在一起。饋電接頭3的外導體與金屬地板8連接，饋電針穿過介質板1與設有凹槽的金屬貼片2連接。

在本實施例中，設有凹槽的金屬貼片2是在矩形狀金屬貼片的一邊開設凹槽；PIN二極管4焊接在開設凹槽邊的鄰邊上，并與開設凹槽邊的對邊位于同一條直線上；設有凹槽的金屬貼片2的一條邊、PIN二極管4、傳輸線5和矩形金屬貼片6的一條邊位于同一直線上；短路釘分布在該矩形金屬貼片6的長邊上；所述介質板1為固體介質。

設有凹槽的金屬貼片2的本身的矩形各邊長、凹槽的長寬和饋電點的位置決定了天線的諧振頻率及天線匹配。故在具體制備過程中，設有凹槽的金屬貼片2外圍的長寬，凹槽的長度增加會讓諧振頻點降低同時開關斷開時饋電點的位置越靠近設有凹槽的金屬貼片的中心點時匹配越差，相反開關閉合時饋電點的位置越靠近設有凹槽的金屬貼片的中心是匹配越好，為了保證在天線在兩種工作模式下都能在5.8GHz處得到合適的匹配要求，饋電點的位置是關鍵。