[發明專利]一種方向圖可重構天線及其相控陣

有效

• 申請號: 201711248743.0
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108023178B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 楊雪松;聶念勝;王秉中
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q3/24;H01Q9/04;H01Q21/00;H01Q21/06;H01Q21/08
• 代理公司: 51203 電子科技大學專利中心
• 代理人: 鄒裕蓉

1.一種方向圖可重構天線，其特征在于，包括四個扇形輻射貼片(1、2、3、4)、四個矩形寄生貼片(5、6、7、8)、一個圓形寄生貼片(9)、第一介質基片(16)、金屬地板(15)、第二介質基片(14)、四個饋電探針(10、11、12、13)和饋電結構；每個扇形輻射貼片上均開有兩條縫隙；四個扇形輻射貼片與四個矩形寄生貼片等間距交叉放置；圓形寄生貼片位于四個扇形輻射貼片的中心；四個矩形寄生貼片與第一介質基片(16)的四周平行放置；四個扇形輻射貼片(1、2、3、4)、四個矩形寄生貼片(5、6、7、8)、一個圓形寄生貼片(9)均位于第一介質基片(16)的上表面；金屬地板(15)位于第一介質基片(16)的下表面且位于第二介質基片(14)的上表面；饋電結構位于第二介質基片(14)的下表面；四個饋電探針(10、11、12、13)由饋電結構伸出，穿過第一介質基片(16)、金屬地板(15)和第二介質基片(14)分別與四個扇形輻射貼片(1、2、3、4)相連；

所述饋電結構為饋電網絡(17)，饋電網絡(17)包括三條微帶線(33、34、35)、四個饋電枝節(36、37、38、39)、六個PIN二極管開關(18、19、20、21、22、23)、四個電容(29、30、31、32)、五個電感(24、25、26、27、28)、五根直流偏置線；第一微帶線(33)通過第一PIN二極管開關(18)和第二PIN二極管開關(19)分別與第二微帶線(35)和第三微帶線(34)相連接；四個饋電枝節分別置于第一微帶線(33)的兩側，呈鏡像對稱分布；第一微帶線(33)通過第五電感(28)與第一直流偏置線相連接；第二微帶線(35)通過第三PIN二極管開關(20)、第一電容(29)與第一饋電枝節(36)連接；第二微帶線(35)通過第四PIN二極管開關(21)、第二電容(30)與第二饋電枝節(37)連接；第三微帶線(34)通過第六PIN二極管開關(23)、第三電容(31)與第三饋電枝節(38)連接；第三微帶線(34)通過第五PIN二極管開關(22)、第四電容(32)與第四饋電枝節(39)連接；第三PIN二極管開關(20)和第一電容(29)之間通過第一電感(24)連接第二直流偏置線；第四PIN二極管開關(21)和第二電容(30)之間通過第二電感(25)連接第三直流偏置線；第六PIN二極管開關(23)和第三電容(31)之間通過第三電感(26)連接第四直流偏置線；第五PIN二極管開關(22)和第四電容(32)之間通過第四電感(27)連接第五直流偏置線；

第一饋電探針(10)與第一饋電枝節(36)的末端相連，第二饋電探針(11)與第四饋電枝節(39)的末端相連，第三饋電探針(12)與第三饋電枝節(38)的末端相連，第四饋電探針(13)與第二饋電枝節(37)的末端相連。

2.根據權利要求1所述的方向圖可重構天線，其特征在于，通過改變四組直流偏置線連接直流偏置電壓正負極的位置，四組直流偏置線分別為第一直流偏置線與第二直流偏置線、第一直流偏置線與第三直流偏置線、第一直流偏置線與第四直流偏置線、第一直流偏置線與第五直流偏置線，從而改變四組開關的通斷狀態，四組開關分別是第一PIN二極管開關(18)與第三PIN二極管開關(20)、第一PIN二極管開關(18)與第四PIN二極管開關(21)、第二PIN二極管開關(19)與第六PIN二極管開關(23)、第二PIN二極管開關(19)與第五PIN二極管開關(22)，進而改變饋電探針的工作狀態，激勵不同的扇形輻射貼片，獲得天線的四種工作模式。

3.根據權利要求1所述的方向圖可重構天線，其特征在于，通過改變扇形輻射貼片上槽的數量或形狀，可以改變扇形輻射貼片上電流的路徑，進而改變天線的輻射方向圖，同時能夠減小天線的尺寸或改變天線的工作頻率范圍。

4.一種方向圖可重構相控陣，其特征在于，將如權利要求1所述的方向圖可重構天線的輻射貼片與饋電結構逆時針旋轉32°并將其作為單元天線；單元天線的饋電結構為饋電網絡(17)；將單元天線排列成一維線性的或二維平面的陣列。