[發明專利]一種基于液態金屬頻率可重構縫隙耦合天線

有效

• 申請號: 201810976245.6
• 申請日: 2018-08-25
• 公開（公告）號: CN109244643B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 陳瑾;李亞楠;王樂;閆帥軍;王逸飛
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q5/10;H01Q5/20;H01Q5/307
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

本發明屬于天線技術領域，公開了一種基于液態金屬頻率可重構縫隙耦合天線，包括饋電網絡和輻射部分；饋電網絡為下層介質基板，輻射部分為上層介質基板；上層介質基板的上表面印制有矩形微帶貼片，內部刻有填充液態金屬或者特氟龍溶液的微流體通道環形槽。本發明采用液態金屬實現可重構特性，相比較傳統的可重構天線，可以用一副天線實現可重構，結構簡單；液態金屬可重構比起電子開關實現可重構更為簡單且調諧范圍更寬；液態金屬采用微流體通道進行制動，相比較其他制動方式，易于實現和控制；液態金屬采用鎵銦錫合金，低成本，無毒；采用縫隙耦合饋電，實現較大的帶寬。

技術領域

本發明屬于天線技術領域，尤其涉及一種基于液態金屬頻率可重構縫隙耦合天線。

背景技術

目前，業內常用的現有技術是這樣的：隨著無線通信系統的高速發展，對天線的要求越來越高。相比于傳統天線結構，可重構天線可以通過加載射頻電子器件或者使用機械方法等來改變天線輻射體的結構，天線的諧振特性和輻射特性得到極大提升。可重構天線不僅能適應如今無線通訊系統對信道、速率的要求，并且還能在很大程度上降低天線的數量和成本，在實際應用中具有非常重要的價值?？芍貥嬏炀€不僅解決了多天線面臨的難題，另一方面解決了傳統天線對整個通信設備性能的制約。傳統的可重構天線由于引入了其他電路，會使結構復雜,帶來功率損耗。

綜上所述，現有技術存在的問題是：傳統的可重構天線存在功耗大、引入其他電路導致結構復雜的問題；目前由于國內外的液態金屬天線帶寬較窄，在5％左右，這是限制液態金屬天線的重要問題。

解決上述技術問題的難度和意義：由于目前可重構天線的結構較復雜，減輕其復雜性是有必要的，因此引入液態金屬結構，代替傳統的電路結構，可以降低結構的復雜性。目前的液態金屬天線帶寬較窄，不易展寬，解決帶寬窄的問題對于液態金屬天線非常重要，和其他液態金屬天線相比，本發明的帶寬提高了85％左右，更有利于頻率的可重構。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種基于液態金屬頻率可重構縫隙耦合天線。

本發明是這樣實現的，一種基于液態金屬頻率可重構縫隙耦合天線，所述基于液態金屬頻率可重構縫隙耦合天線包括饋電網絡和輻射部分；

饋電網絡為下層介質基板，輻射部分為上層介質基板；

上層介質基板的上表面印制有矩形微帶貼片，內部刻有填充液態金屬或者特氟龍溶液的微流體通道環形槽。

進一步，所述下層介質基板的下表面印制有水平微帶饋線、垂直微帶饋線和開路枝節，水平微帶饋線是port1，垂直微帶饋線是port2，上表面印制有金屬地板，金屬地板上刻有水平沙漏形縫隙和垂直沙漏形縫隙，饋電下層介質基板和上層介質基板之間隔有一層空氣。

進一步，所述水平沙漏形縫隙和垂直沙漏形縫隙為沙漏形縫隙，正交刻在地板的在垂直中心線上。

進一步，所述上層介質基板內部刻有溶液入口和溶液出口。

進一步，所述上層介質基板為聚二甲基硅氧烷；所述下層介質基板為FR4。

進一步，所述液態金屬為鎵銦錫合金。

本發明的另一目的在于提供一種應用所述基于液態金屬頻率可重構縫隙耦合天線的無線通信系統。