[實用新型]L型探針饋電的寬帶多線極化可重構貼片天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821308223.4
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN208655886U
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 劉顏回;曾卓;徐開達;葉龍芳;朱春輝;劉益能
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q1/52
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 劉康平

本實用新型公開了L型探針饋電的寬帶多線極化可重構貼片天線，包括，輻射貼片、第一介質(zhì)基板、4個塑料隔離柱、第二介質(zhì)基板、蝕刻在第二介質(zhì)基板上的16條L型饋電線水平部分、與L型饋電線水平部分垂直的16個饋電探針、16個PIN二極管、16個貼片電感、16個焊盤、第三介質(zhì)基板、圓柱空腔、16個短路柱、同軸饋電探針；所述第三介質(zhì)基板、圓形地板和圓形貼片圓心處均設有供同軸饋電探針內(nèi)導體穿過的內(nèi)導體通孔；所述同軸饋電探針外導體與圓形地板相連；所述圓形貼片通過同軸饋電探針內(nèi)導體與直流電源負極相連；通過對不同的短路柱施加正電，控制饋電網(wǎng)絡16個PIN二極管的工作狀態(tài)。本實用新型具有較高的應用價值。

技術領域

本實用新型涉及天線技術領域，具體為L型探針饋電的寬帶多線極化可重構貼片天線。

背景技術

隨著現(xiàn)代通信和傳感器系統(tǒng)的發(fā)展，用戶和設備數(shù)量的增加，無線信道變得越來越復雜。極化匹配是確定這些系統(tǒng)中接收天線捕獲的功率量的關鍵因素。如果發(fā)生極化不匹配，通信鏈路將中斷。例如多個無線傳感器的隨機極化波入射到一個單極化的接收天線上，則將發(fā)生極化失配。為了解決這個問題，比較由隨機入射波與各種不同接收天線的相互作用產(chǎn)生的輸出信號質(zhì)量，已經(jīng)確定多極化可重構天線是緩解這種無線系統(tǒng)中的極化失配問題的最佳候選者。另外由于圓極化天線在接收線極化入射波時將總是遭受至少50％的損失，而且在接收相反的圓極化波時會發(fā)生嚴重的極化失配，而多線極化可重構天線可以很好地解決單一極化天線之間的極化失配問題，并且，多線極化可重構天線可以實現(xiàn)更多的極化方向，由于其解決極化失配問題的優(yōu)勢，有效地提高了信道容量，避免了多徑效應引起的衰落損耗而日益受到關注。同時，隨著通信業(yè)務的飛速發(fā)展，系統(tǒng)對天線的可用帶寬要求也越來越高。

極化可重構天線可以在機械結構不變的情況下通過控制射頻微機電開關(RF-MEMS)、微波PIN管、變?nèi)莨芑蚬鈱W開關來改變天線輻射的極化狀態(tài)[參考文獻1,參考文獻2]。多線極化可重構天線的研究才剛剛起步，但發(fā)展勢頭迅猛。2014年，Jui-Ching Cheng及其合作者將圓形貼片天線的輻射面分為12個相同的扇形區(qū)域，并使用12個PIN管實現(xiàn)了間隔30度的6個線極化狀態(tài)以及諧振頻率的重構，但天線的可用帶寬很小且天線尺寸較大[參考文獻3]。2016年，Jui-Ching Cheng采用類似結構，將貼片分割成18個相同的扇形區(qū)域，使用18個PIN管實現(xiàn)了間隔20度的9個線極化狀態(tài)。在該設計中，使用高電阻元件替代了1/4波長短接線，雖然縮小了天線尺寸，可選擇的線極化狀態(tài)也增多，但仍是窄帶天線，且交叉極化很高[參考文獻4]。2017年，Wei Lin、Hang Wong設計了L型探針饋電的極化可重構貼片天線，利用3D打印的塑料結構支撐8根L型探針，實現(xiàn)了4個線極化狀態(tài)的重構，該天線的帶寬為17.6％且在可用帶寬范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的增益，但其結構不宜加工，且可切換的線極化狀態(tài)只有4個[參考文獻5]。從已公開的專利來看，極化可重構天線的研究集中在左右旋圓極化可重構和線極化與圓極化可重構的天線。中國實用新型專利實用新型申請?zhí)枺?01711335501.5低剖面全向左右旋圓極化可重構天線該天線雖然具有低剖面的特性，但該天線的增益較低，帶寬窄。中國實用新型專利專利號：201610932159.6提出一款寬帶的極化可重構天線，該天線可實現(xiàn)兩個線極化和兩個圓極化狀態(tài)。該天線通過安裝功分器和移相器來實現(xiàn)極化可重構的功能，由此也使得天線結構復雜、尺寸較大。

[參考文獻1]C.G.Christodoulou,Y.Tawk,S.A.Lane,and S.R.Erwin,Reconfigurable antennas for wireless and space applications,Proc.IEEE,vol.100,no.7,pp.2250-2261,Jul.2012.

[參考文獻2]J.Costantine,Y.Tawk,S.E.Barbin,and C.G.Christodoulou,Reconfigurable antennas:design and applications,Proc.IEEE,vol.103,no.3,pp.424-437,Mar.2015.