[發明專利]一種基于環形輻射貼片的頻率可重構微帶天線

有效

• 申請號: 201910062290.5
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109860986B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 張宣銘;段兆云;汪菲;王新;李肖意;王戰亮;鞏華榮;宮玉彬
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q13/08;H01Q23/00
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 鄒裕蓉

本發明公開了一種基于環形輻射貼片的頻率可重構微帶天線，屬于天線技術領域。本發明將PIN二極管的位置通過金屬化通孔從介質基板的上表面轉移至下表面，電容仍焊接在介質基板上表面的輻射貼片上，并未在接地板上開槽，也未對輻射貼片的形狀和開槽方式進行較大的變動，其本質仍是PIN二極管工作于介質基板上表面的輻射貼片間隙之間。本發明的輻射貼片的結構設計無需因PIN二極管的尺寸受到制約，從而提高天線性能。

技術領域

本發明屬于天線技術領域，具體涉及一種基于環形輻射貼片的頻率可重構微帶天線，該天線采用PIN二極管作為可控制器件，可以實現在3個頻段上工作。

背景技術

隨著現代通信的飛速發展，通信設備正變得愈發強大和復雜，當需要多個天線同時工作時，此時不僅會造成工作空間的擁擠，其天線相互之間還可能產生干擾，影響到天線性能。而頻率可重構天線的應用則可以為上述難題提供應對的方法。

頻率可重構天線通過加載一個或者多個可控制器件改變天線的結構，使得天線的工作頻段在一定范圍之內重構，而保持其他性能參數基本不變，使天線具有多頻帶、超寬帶的性能，還能有效避免自身和外界帶來的電磁干擾，適應新的環境，確保通信的總體穩定性。加載的可控制器件通常包括PIN二極管、變容二極管、MEMS開關等。

當采用PIN二極管作為可控制器件時，二極管可以焊接在介質基板上表面的輻射貼片開槽中，如“一種頻率可重構天線的設計，趙旋，鄒傳云，蔣永，微型機與應用，2015,34(22)”，然而通過此方法在設計輻射貼片的過程中，可能會為適應PIN二極管的尺寸而在犧牲天線性能的前提下對輻射貼片的形狀結構做出修改；將PIN二極管接在介質基板下表面的接地板開槽中的方法已經實現，如“小型化頻率可重構微帶縫隙天線，專利申請號201510260485.2”，但上述方法不僅需要在接地板上開槽并將PIN二極管接在槽中，而且對于接地板的面積設計得很小的天線，則難以將元件全部加載到接地板上。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術的缺陷，提供一種基于環形輻射貼片的頻率可重構微帶天線。

本發明所提出的技術問題是這樣解決的：

一種基于環形輻射貼片的頻率可重構微帶天線，包括介質基板61、位于介質基板61上表面的第一環形輻射貼片1、第二環形輻射貼片2、第三環形輻射貼片3、圓形輻射貼片4、饋線62，和位于介質基板61下表面的接地板60；

第一環形輻射貼片1、第二環形輻射貼片2、第三環形輻射貼片3、圓形輻射貼片4由外到內依次放置留有間隙，四者圓心重合且與介質基板61的上表面中心重合；饋線62由第一環形輻射貼片1的底部延伸至介質基板61的下邊沿；接地板60的長與介質基板61的寬相同，寬小于饋線62的長度；

第一環形輻射貼片1上方沿中心豎軸左右兩側對稱設有第一開縫槽33和第二開縫槽34；第二環形輻射貼片2上方和下方沿中心豎軸左右兩側分別對稱設置有第三開縫槽35、第四開縫槽36、第七開縫槽39和第八開縫槽40；第三環形輻射貼片3下方沿中心豎軸左右兩側對稱設有第五開縫槽37、第六開縫槽38，沿中心豎軸順時針旋轉30°的左下方對稱設置有第十一開縫槽43、第十二開縫槽44；圓形輻射貼片4沿中心豎軸順時針旋轉30°的左右兩側對稱設置有第九開縫槽41、第十開縫槽42；第一開縫槽33、第二開縫槽34、第三開縫槽35、第四開縫槽36、第七開縫槽39和第八開縫槽40、第五開縫槽37、第六開縫槽38、第十一開縫槽43、第十二開縫槽44的兩側貼片由第一電容5、第二電容6、第三電容7、第四電容8、第七電容11、第八電容12、第五電容9、第六電容10、第十五電容19、第十六電容20連接；第九開縫槽41的兩側貼片之間連接有等間距分布的第十電容14、第十二電容16、第十四電容18，第十開縫槽42的兩側貼片之間連接有等間距分布的第九電容13、第十一電容15、第十三電容17；