[實(shí)用新型]一種光控極化可重構(gòu)單極子天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920308113.6
• 申請(qǐng)日: 2019-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN209516011U
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 靳貴平;李龍;王偉;廖紹偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q9/30;H01Q15/24;H01Q19/10;H01P1/10;H01P1/15
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 王東東

本實(shí)用新型公開了一種光控極化可重構(gòu)單極子天線，包括反射板及介質(zhì)基板，所述介質(zhì)基板通過支撐結(jié)構(gòu)固定在反射板的上方，所述介質(zhì)基板的上表面印制天線輻射單元、寄生單元、微帶線饋電單元及光開關(guān)，所述介質(zhì)基板的下表面印制接地板單元；所述天線輻射單元包括一個(gè)C型單極子，所述C型單極子開有凹槽及L型槽；所述寄生輻射單元位于凹槽內(nèi)，所述光開關(guān)位于微帶線饋電單元與天線輻射單元的連接處；還包括同軸饋線單元，所述同軸饋線單元通過介質(zhì)基板向微帶線饋電單元饋電。本實(shí)用新型采用平面結(jié)構(gòu)，使用反射板，使得天線定向輻射，具備良好的方向性，能實(shí)現(xiàn)三個(gè)模式的極化可重構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及移動(dòng)通信的研究領(lǐng)域，具體涉及一種光控極化可重構(gòu)單極子天線。

背景技術(shù)

天線是無線通信中必不可少的一部分，隨著無線通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，天線技術(shù)也得到了飛速發(fā)展，為了降低無線通信系統(tǒng)的成本，多功能化、小型化、平面化和寬帶化成為天線設(shè)計(jì)的主流趨勢(shì)。為了實(shí)現(xiàn)多功能化，可重構(gòu)天線技術(shù)成為現(xiàn)代無線通信關(guān)鍵技術(shù)之一，是天線理論與設(shè)計(jì)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。而極化可重構(gòu)天線是研究的重點(diǎn)，因?yàn)樗梢愿鶕?jù)通信環(huán)境改變而實(shí)時(shí)切換通信質(zhì)量最佳的極化方式。

為了實(shí)現(xiàn)天線在不同極化工作模式的切換，通常在天線系統(tǒng)中需要加入微波開關(guān)以實(shí)現(xiàn)天線極化方式的切換。在眾多的微波開關(guān)中，光開關(guān)因其具有電磁兼容性良好優(yōu)點(diǎn)，以及由于其不需要額外添加偏置電路從而使得天線設(shè)計(jì)更加簡單的優(yōu)點(diǎn)，這使得光控微波開關(guān)日漸成為研究的重點(diǎn)。

此外，隨著無線通信的發(fā)展，無線通信環(huán)境越來越復(fù)雜，多徑干擾和多徑衰落嚴(yán)重，通信質(zhì)量下降。而圓極化波因其特性，對(duì)于對(duì)抗多徑衰落具有良好的效果。所以具備圓極化工作模式，也是極化可重構(gòu)天線相對(duì)于傳統(tǒng)可重構(gòu)天線所具有的優(yōu)勢(shì)之一。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)與不足，本實(shí)用新型提供一種光控極化可重構(gòu)單極子天線。本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)三種極化工作模式：LHCP、RHCP和45度LP。其中，天線在LHCP工作模式下，可實(shí)現(xiàn)98.9％的阻抗帶寬和63.1％的軸比帶寬，重疊頻段1.9-3.65GHz(63.1％)的頻段；天線在RHCP工作模式下，可實(shí)現(xiàn)98.9％的阻抗帶寬和53.7％的軸比帶寬，重疊頻段2.25-3.7GHz(48.7％)的頻段；天線在45度LP工作模式下，可實(shí)現(xiàn)81.3％的阻抗帶寬。

本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種光控極化可重構(gòu)單極子天線，包括反射板及介質(zhì)基板，所述介質(zhì)基板通過支撐結(jié)構(gòu)固定在反射板的上方，所述介質(zhì)基板的上表面印制天線輻射單元、寄生輻射單元、微帶線饋電單元及光開關(guān)，所述介質(zhì)基板的下表面印制接地板單元；

所述天線輻射單元包括一個(gè)C型單極子，所述C型單極子開有凹槽及L型槽；

所述寄生輻射單元位于凹槽內(nèi)，所述光開關(guān)位于微帶線饋電單元與天線輻射單元的連接處；

還包括同軸饋線單元，所述同軸饋線單元通過介質(zhì)基板向微帶線饋電單元饋電。

所述C型單極子為3/4圓環(huán)結(jié)構(gòu)。

所述凹槽為兩個(gè)，具體為第一凹槽及第二凹槽，凹槽開口設(shè)置在C型單極子的外邊沿，第一凹槽及第二凹槽關(guān)于C型單極子的對(duì)稱線對(duì)稱。

所述光開關(guān)為硅片光開關(guān)，有兩個(gè)，具體為第一硅片光開關(guān)和第二硅片光開關(guān)，所述第一硅片光開關(guān)在微帶線饋電單元與C型單極子連接處的一側(cè)，所述第二硅片光開關(guān)在微帶線饋電單元與C型單極子連接處的一端，所述一側(cè)為左側(cè)或右側(cè)，所述一端為上端或下端，所述微帶線饋電單元位于介質(zhì)基板的中心點(diǎn)。

所述L型槽為兩個(gè)，分別為第一L型槽及第二L型槽，L型槽由C型單極子的內(nèi)邊沿背向C型單極子的圓心方向設(shè)置，兩個(gè)L型槽關(guān)于C型單極子的對(duì)稱線對(duì)稱。

所述同軸饋線單元包括同軸線，所述同軸線內(nèi)芯穿過介質(zhì)基板與微帶線饋電單元連接，所述同軸線外芯與接地板單元連接。