[發明專利]一種帶共形貼片的極化可重構介質諧振天線

在審

• 申請號: 201810863080.1
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN109004346A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 劉北佳;邱景輝;王常會;祁嘉然
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q15/24
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 孫強

本發明提出了一種帶共形貼片的極化可重構介質諧振天線，屬于無線電通信領域，特別是涉及一種帶共形貼片的極化可重構介質諧振天線。解決了現有極化可重構介質諧振天線極化狀態單一、饋電端口多、組陣結構復雜的問題。它包括介質諧振器天線、地板、探針和可控饋電網絡。它主要用于無線電通信領域。

技術領域

本發明屬于無線電通信領域，特別是涉及一種帶共形貼片的極化可重構介質諧振天線。

背景技術

現代無線通訊事業迅速發展，對于無線通訊系統射頻前端的天線研究方向向著寬頻帶，低損耗，小型化方向研究。介質諧振器天線由于其寬頻帶，低損耗，低成本，輻射效率高的特點受到了學者的廣泛關注。介質諧振器天線的輻射單元為純介質，無金屬損耗，很好的彌補了微帶天線在高頻段尤其至毫米波頻段由于金屬的趨膚效應導致的損耗嚴重，天線效率降低的問題。并且，介質諧振器通過上表面與四周向外輻射，沒有表面波損耗，因此輻射效率較高。另外介質諧振器天線饋電方式多種多樣,易于激勵起多種模式，用于微帶天線的饋電技術均可相應地用于介質諧振器天線的饋電設計中。所以介質諧振器天線在高頻段具有更大的應用價值。并且現代無線通信系統呈現超寬帶，大容量，多功能的發展趨勢，不可避免的使通信系統天線數量增加，也使系統的電磁兼容性降低，質量增加，成本升高。為使天線能符合多種通信標準和多種工作模式，可重構天線應運而生。極化可重構天線可根據工作環境改變電磁波的極化方式，能夠增加獨立的收發通道而不增加天線體積，尤其適用于體積受限的通信移動端，而且極化可調天線可以實現頻率復用、消除通信系統中多徑衰落，通過極化控制改善通信系統和和遙感系統性能，因此國內外相關研究很多，并引起了越來越多的關注，具有極強的實用價值和研究意義。極化可重構介質諧振天線綜合了極化可重構天線及介質諧振天線的優點，圓極化天線由于可接收任意極化的來波，不存在極化失配現象，左右旋圓極化天線可重構功能可以提高無線通信系統的頻譜利用效率及系統容量，可減小系統體積，為系統可重構提供更高的自由度，且具有較高的輻射效率

極化可重構介質諧振天線起步較晚，研究成果不夠豐碩。在已有的研究中，部分設計僅能實現水平與垂直線極化的切換、左/右旋圓極化的切換或需采用多端口饋電、組陣的復雜結構。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的問題，提出一種帶共形貼片的極化可重構介質諧振天線。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種帶共形貼片的極化可重構介質諧振天線，它包括介質諧振器天線、地板、探針和可控饋電網絡，所述介質諧振器天線位于地板的正面，所述介質諧振器天線由加載共形貼片的介質諧振器組成，所述可控饋電網絡位于地板的背面，所述可控饋電網絡為威爾金森功分器加載PIN二極管的形式，所述PIN二極管作為可控饋電網絡的射頻開關，所述可控饋電網絡通過探針與介質諧振器天線耦合。

更進一步的，所述介質諧振器天線形狀為矩形或圓柱形或半球形或梯形。

更進一步的，所述介質諧振器天線的饋電方式為縫隙饋電或微帶線饋電。

更進一步的，所述介質諧振器介電常數為10。

更進一步的，所述共形貼片的形狀為梯形。

更進一步的，所述威爾金森功分器使用的介電基板介電常數為4.2，厚度為0.6mm。

更進一步的，所述PIN二極管組成S1-S8共8個射頻開關。

本發明所述的一種帶共形貼片的極化可重構介質諧振天線使用PIN二極管作為射頻開關控制威爾金森饋電網絡支路的選擇，將可控饋電網絡通過探針與介質諧振器天線耦合，對天線進行激勵，可實現兩種狀態的線極化與左/右旋圓極化之間的切換。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明實現了單端口、電可控、加載共形貼片、極化可調的介質諧振天線，相比于已有的發明，極化狀態多樣，且工作狀態穩定，在工作頻帶內可實現很好的圓極化與線極化工作狀態。

附圖說明