[發明專利]一種極化可重構的電小惠更斯源天線

有效

• 申請號: 201810338970.0
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108539361B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 唐明春;武震天;石婷;李梅;李道通;理查德·齊奧爾科夫斯基
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H01Q1/12
• 分類號: H01Q1/12;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q9/16;H01Q15/24;H01Q21/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及一種極化可重構的電小惠更斯源天線，屬于天線技術領域。該天線由第一至三介質基板、激勵源、實心銅柱、電偶極子、磁偶極子、同軸電纜和3D打印尼龍支架組成；第二介質基板位于第一介質基板的下方，與第一介質基板平行且彼此隔開；第三介質基板位于第二介質基板的下方，與第二介質基板平行且彼此隔開；激勵源貼設于第三介質基板的下表面；電偶極子貼設于第二介質基板的上表面；磁偶極子貼設于第一介質基板和第三介質基板的上表面并通過四個實心銅柱連接；同軸電纜放置在第三介質基板下表面的中心位置，其內、外芯與激勵源相連接。本發明在低剖面、電小的前提下，實現了四種極化狀態的可重構，具有良好的輻射性能。

技術領域

本發明屬于天線技術領域，涉及一種極化可重構電小惠更斯源天線。

背景技術

極化可重構技術因其可以實現頻率復用、提高通信系統容量和降低多徑衰落產生的信號損耗而成為下一代無線通信系統的核心技術之一。目前，實現極化可重構的方法可分為以下三類：1.設計可重構輻射片；2.設計可重構饋電網絡；3.加入寄生結構。以上三種方法可用于設計極化可重構的電大天線，但是不適合用于設計電小天線的極化可重構。此外，電小天線由于所占空間小，易于集成等優點而備受關注，但是電小天線由于電小尺寸的限制，導致方向性很差，可重構性小。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種極化可重構電小惠更斯源天線，在低剖面、電小的前提下，實現了四種極化狀態(兩個線極化和兩個圓極化)的可重構，同時還具有良好的輻射性能。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種極化可重構的電小惠更斯源天線由第一介質基板1、第二介質基板2、第三介質基板 3、激勵源4、電偶極子6、磁偶極子7、同軸電纜8和3D打印尼龍支架組成；

所述第二介質基板2位于第一介質基板1的下方，與第一介質基板1平行且彼此隔開；

所述第三介質基板3位于第二介質基板2的下方，與第二介質基板2平行且彼此隔開；

所述激勵源4貼設于第三介質基板3的下表面；

所述電偶極子6貼設于第二介質基板2的上表面；

所述磁偶極子7貼設于第一介質基板1和第三介質基板3的上表面并通過四個實心銅柱 5連接；

所述同軸電纜8放置在第三介質基板3下表面的中心位置，其內、外芯與激勵源4相連接；

所述3D打印尼龍支架，用于固定所述三個介質基板的相對高度。

進一步，所述激勵源4由兩個弧形結構36、41、六個PIN開關二極管、八個金屬貼片39 和電感組成；

所述兩個弧形結構貼設于第三介質基板3的下表面，以第三介質基板3的中心為圓心；所述兩個弧形結構的兩端分別沿著X、Y軸伸出金屬枝節，四個不同長度的金屬條帶Ⅰ33、34、37、40放置在金屬枝節的末端且離金屬枝節的末端有固定的間距35；兩個尺寸相同的矩形條帶38放置在四個不同長度的金屬條帶Ⅰ其中位于-X和-Y軸的金屬條帶Ⅰ37、40末端，且離金屬條帶Ⅰ的末端有固定的間距35；所述六個PIN開關二極管放置在金屬條帶Ⅰ間的固定間距35里；所述八個金屬貼片39貼設于第三介質基板3的下表面；所述電感被安裝在金屬貼片39和金屬條帶之間，以阻止射頻信號進入直流偏置網絡。

進一步，所述電偶極子6由兩個大小相等且垂直放置的埃及戰斧型偶極子21、22和一個金屬圓環Ⅱ垂直放置組成，均貼設于第二介質基板2的上表面；所述埃及戰斧型偶極子由兩個埃及戰斧型條帶、一條矩形金屬條帶Ⅱ和兩個銅環組成；所述埃及戰斧型條帶位于矩形金屬條帶Ⅱ的兩端；所述銅環設置在矩形金屬條帶Ⅱ上，為了避免磁偶極子7上的實心銅柱5 與電偶極子6接觸。