[發明專利]一種可編程“偶極子”型漏波天線

在審

• 申請號: 201810244964.9
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108521019A
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 羅勇;賀一鳴;張學舟
• 申請（專利權）人: 浙江喆尊信息科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/50
• 分類號: H01Q1/50;H01Q3/24;H01Q15/00;H01Q21/00;H01Q21/08
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本發明公開一種可編程“偶極子”型漏波天線，由介質基板、微機械開關以及兩個“偶極子”型漏波陣列組成，所述“偶極子”型漏波陣列位于介質基板的兩端，“偶極子”型漏波陣列由N個周期性單元(N為正整數)組成，每個所述單元由對稱設置的J型超材料子結構組成，所述微機械開關和“偶極子”型漏波陣列設置于介質基板上，微機械開關控制每個所述單元的開閉狀態。本發明可編程的“偶極子”型漏波天線，可根據未來通信系統智能化的需求，通過控制微機械開關，獲得期望的天線輻射方向，在保持天線整體結構不變的條件下，可實現對輻射方向的實時控制。

技術領域

本發明涉及天線技術領域，尤其涉及一種應用于可掃描雷達、智能通信前端、物聯網及機器學習的可編程“偶極子”型漏波天線。

背景技術

隨著5G通信技術的發展，智能生活普及在家家戶戶中，越來越多的技術都在追求智能化，尤其是機械學習技術的出現，加速了通信系統的智能化。天線作為5G通信的關鍵部件，需要適應多變的環境以及更小的設計空間。

為了提高信息容量和天線對環境的適應度，就需要對其進行可重構的設計，可編程天線就是天線重構的方式之一，在單一的天線上，設置多種狀態來使天線有不同的輻射狀態，且該種狀態適用于機械學習。

現在已有的漏波天線存在以下缺陷：

1)現有漏波天線在同一天線結構上不能產生多種方向的輻射波束，且結構不易與通信設備整合；

2)現有波束賦形大多基于天線陣列理論，采用加權陣列饋電的方法，饋電網絡復雜，且對可編程的“偶極子”型漏波天線涉及較少；

3)現有的漏波天線無法匹配于機械學習，大多無法滿足智能生活的需求，占用帶寬比較多，利用率低。

綜上，現在已有的漏波天線不能在單一結構上獲得多個方向的輻射波束來滿足不同的通信需要，不能智能化且不適應機械學習的多狀態需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種可編程“偶極子”型漏波天線，解決了現有技術中“偶極子”型漏波天線不能多狀態地控制天線的輻射方向，無法匹配于機械學習、且饋電網絡復雜的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案：一種可編程“偶極子”型漏波天線，其特征在于：由介質基板、微機械開關以及兩個“偶極子”型漏波陣列組成，所述“偶極子”型漏波陣列位于介質基板的兩端，“偶極子”型漏波陣列由N個周期性單元(N為正整數)組成，每個所述單元由對稱設置的J型超材料子結構組成，所述微機械開關和“偶極子”型漏波陣列設置于介質基板上，微機械開關控制每個所述單元的開閉狀態。本發明中，能量從可編程“偶極子”型漏波天線的中間沿著“偶極子”型漏波陣列向可編程“偶極子”型漏波天線的兩端傳輸，通過微機械開關控制“偶極子”型漏波陣列中每個單元的開閉狀態，從而實現多狀態方向圖掃描的調控。

優選的，所述N個周期性單元包括2^N種不同的輻射狀態。

優選的，所述介質基板為熔融石英基板。

優選的，所述微機械開關為MEMS開關。

優選的，所述超材料由鉻(Cr)與銅(Cu)兩相組成。

優選的，所述鉻(Cr)的厚度為0.2um，銅(Cu)的厚度為1.5um。

優選的，所述“偶極子”型漏波陣列長度為39.46mm，寬度為15mm，高度為1.6mm；所述可編程“偶極子”型漏波天線長度為89.32mm，寬度為15mm，高度為1.6mm。

優選的，所述可編程“偶極子”型漏波天線的工作頻率為8.5GHZ-9.6GHZ。