[發(fā)明專利]頻率可重構(gòu)耦合饋電環(huán)形天線

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611168366.5
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN106602213A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王起;舒圣杰
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科銳盛創(chuàng)新科技有限公司
• 主分類號(hào): H01Q1/22
• 分類號(hào): H01Q1/22;H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q7/00;H01Q5/321
• 代理公司: 西安智萃知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司61221
• 代理人: 劉長春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于固態(tài)等離子體和微帶天線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種頻率可重構(gòu)耦合饋電環(huán)形天線。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，無線通信技術(shù)在人們的生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。新一代無線通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢包括實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)多個(gè)無線系統(tǒng)之間的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)有限的頻譜資源的有效利用，獲得對周圍環(huán)境的自適應(yīng)能力等。因此通信領(lǐng)域?qū)μ炀€的要求也越來越高。

目前已經(jīng)研究出的天線基本都是由金屬制成，因此這種天線在制作完成后形狀不可改變，而且具有較大的雷達(dá)散射截面，這大大降低了天線的隱身性能。金屬天線重量大，集成度低，體積大等特點(diǎn)也限制了它在其他方面的應(yīng)用。因此需要設(shè)計(jì)一種新型的天線來滿足目前快速增長的通信需求從而推動(dòng)通信領(lǐng)域的進(jìn)步。

為突破傳統(tǒng)天線固定不變的工作性能難以滿足多樣的系統(tǒng)需求和復(fù)雜多變的應(yīng)用環(huán)境，可重構(gòu)天線的概念得到重視并獲得發(fā)展，可重構(gòu)微帶天線因其體積小，剖面低等優(yōu)點(diǎn)成為可重構(gòu)天線研究的熱點(diǎn)。由于可重構(gòu)天線的設(shè)計(jì)需考慮天線各部分間的互耦，加大了天線的設(shè)計(jì)難度。而固態(tài)等離子體存在于半導(dǎo)體介質(zhì)中，可解決天線間的互耦問題，更利于可重構(gòu)天線的設(shè)計(jì)。因此本發(fā)明基于SPiN二極管設(shè)計(jì)一種頻率可重構(gòu)耦合饋電環(huán)形天線解決目前通信所遇到的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種頻率可重構(gòu)耦合饋電環(huán)形天線。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種頻率可重構(gòu)耦合饋電環(huán)形天線，包括半導(dǎo)體基片；介質(zhì)板；第一SPiN二極管環(huán)，第二SPiN二極管環(huán)，第一直流偏置線，第二直流偏置線，均設(shè)置于所述半導(dǎo)體基片上；耦合式饋源，設(shè)置于所述介質(zhì)板上。

上述頻率可重構(gòu)耦合饋電環(huán)形天線，所述第一SPiN二極管環(huán)、所述第二SPiN二極管環(huán)、所述第一直流偏置線及所述第二直流偏置線采用半導(dǎo)體工藝制作在所述半導(dǎo)體基片上。

上述頻率可重構(gòu)耦合饋電環(huán)形天線，所述半導(dǎo)體基片及所述介質(zhì)板為Si基SOI半導(dǎo)體片。

上述頻率可重構(gòu)耦合饋電環(huán)形天線，所述第一SPiN二極管環(huán)包括第一SPiN二極管串，所述第二SPiN二極管環(huán)包括第二SPiN二極管串，且所述第一SPiN二極管環(huán)及所述第二SPiN二極管環(huán)的周長等于所要接收信號(hào)的電磁波波長。

上述頻率可重構(gòu)耦合饋電環(huán)形天線，所述第一SPiN二極管串設(shè)置有第一直流偏置線，所述第二SPiN二極管串設(shè)置有第二直流偏置線，且所述第一直流偏置線及所述第二直流偏置線采用重?fù)诫s多晶硅制作在半導(dǎo)體基片上。

上述頻率可重構(gòu)耦合饋電環(huán)形天線，還包括介質(zhì)板，所述耦合式饋源的上表面為金屬微帶貼片，下表面為金屬接地板。

上述頻率可重構(gòu)耦合饋電環(huán)形天線，所述金屬微帶貼片包括主枝節(jié)、第一分枝節(jié)及第二分枝節(jié)。

上述頻率可重構(gòu)耦合饋電環(huán)形天線，所述主枝節(jié)的寬度和所述介質(zhì)板的厚度由所述耦合式饋源的50Ω阻抗匹配決定，所述第一分枝節(jié)及所述第二分枝節(jié)的長度和寬度分別由天線的阻抗匹配決定。

上述頻率可重構(gòu)耦合饋電環(huán)形天線，所述半導(dǎo)體基片與所述介質(zhì)板之間的距離由天線的增益決定。

上述頻率可重構(gòu)耦合饋電環(huán)形天線，其特征在于，所述第一SPiN二極管環(huán)的個(gè)數(shù)為至少一個(gè)，所述第二SPiN二極管環(huán)的個(gè)數(shù)為至少一個(gè)。

本發(fā)明的有益效果是：

第一、該頻率可重構(gòu)耦合饋電環(huán)形天線體積小、剖面低、結(jié)構(gòu)簡單、易于加工。

第二、采用重?fù)诫s多晶硅作為直流偏置線，避免了金屬饋線對天線性能的影響。

第三、采用SPiN二極管作為天線的基本組成單元，只需通過控制其導(dǎo)通或斷開，即可實(shí)現(xiàn)頻率的可重構(gòu)。

附圖說明

通過以下參考附圖的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它方面和特征變得明顯。但是應(yīng)當(dāng)知道，該附圖僅僅為解釋的目的設(shè)計(jì)，而不是作為本發(fā)明的范圍的限定，這是因?yàn)槠鋺?yīng)當(dāng)參考附加的權(quán)利要求。還應(yīng)當(dāng)知道，除非另外指出，不必要依比例繪制附圖，它們僅僅力圖概念地說明此處描述的結(jié)構(gòu)和流程。

下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種SPiN二極管結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于SPiN二極管的SOI基頻率可重構(gòu)耦合饋電環(huán)形天線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于SPiN二極管的SOI基頻率可重構(gòu)耦合饋電環(huán)形天線的半導(dǎo)體基片結(jié)構(gòu)示意圖；