[發明專利]一種雙線極化加雙圓極化四端口可重構介質諧振天線

在審

• 申請號: 202010462486.6
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111541040A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 陳智嬌;江雨鍵;俞俊生;姚遠;亓麗梅
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H01Q9/04
• 分類號: H01Q9/04;H01Q1/50;H01Q1/52;H01Q13/10;H01Q25/04;H01Q1/38;B33Y80/00
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 冀學軍

1.一種雙線極化加雙圓極化四端口可重構介質諧振天線，其特征在于，從上到下依次包括圓形介質諧振塊、兩層介質諧振塊、介質諧振饋板、介質基板、同軸探針和底部饋電網絡；

頂部圓形介質諧振塊下方左右兩側對稱位置安裝介質諧振饋板，介質諧振饋板通過焊錫與介質基板固定，對圓形介質諧振塊進行支撐；

在介質諧振饋板外側與介質基板連接的位置設有通孔，用于穿過同軸探針；

兩層介質諧振塊包括大小相同介電常數不同的上下兩層介質諧振塊，通過導電膠粘貼在一起；兩層介質諧振塊的下表面固定在介質基板上表面的中心，且與介質基板之間留有縫隙；

具體為：

介質基板的上表面具有銅鍍層，但是，在兩層介質諧振塊的正下方中心的介質基板上留有空白縫隙，相當于引入第二諧振結構，通過調整縫隙條的大小使縫隙的工作頻段與介質諧振塊位于同一范圍，從而實現拓展帶寬的目的；

介質基板為長方形板材，下表面底部分布饋電網絡；介質基板采用四端口激勵的形式，在每個角上分別設置一個端口，沿順時針方向分別命名為第一端口、第二端口、第三端口以及第四端口；

底部饋電網絡的每個端口分別連接一條微帶線和各自對應的延長線，第一端口和第四端口通過各自的延長線與正交耦合饋電網絡連接，兩個端口在微帶線延長線的末端分別各連接通孔中的一個同軸探針；第二端口和第三端口通過延長線與半圓形微帶線結構連接；

通過第一端口饋電，則第一端口到同軸探針之間的微帶線長度和第四端口到同軸探針之間的微帶線長度之差為0，對應的第一端口和第四端口之間相位差為0°；

通過第四端口饋電，則第一端口到同軸探針之間的微帶線長度和第四端口到同軸探針之間的微帶線長度之差為1/2λ，對應的到達第一端口和第四端口之間的相位差為180°；

圓形介質諧振塊通過與介質諧振饋板連接的同軸探針連接底部饋電網絡，然后底部饋電網絡對應連接介質基板的第一端口和第四端口，實現激勵線性極化；

通過對第二端口和第三端口對應的微帶線延長線進行彎曲或者調整位置，使得底部饋電網絡的結構與上方兩層介質諧振塊位于介質基板中央，兩層介質諧振塊通過鍍銅層縫隙與底部饋電網絡實現耦合饋電，底部饋電網絡對應連接介質基板的第二端口和第三端口，實現激勵圓極化。

2.如權利要求1所述的一種雙線極化加雙圓極化四端口可重構介質諧振天線，其特征在于，所述的兩層介質諧振塊中，上層介質諧振塊的介電常數大于下層介質諧振塊的介電常數；兩層介質諧振塊選用圓形，且半徑小于頂部圓形介質諧振塊的半徑，兩者圓心重合。

3.如權利要求1所述的一種雙線極化加雙圓極化四端口可重構介質諧振天線，其特征在于，所述的兩層介質諧振塊替換為三層介質諧振塊或四層介質諧振塊。

4.如權利要求1所述的一種雙線極化加雙圓極化四端口可重構介質諧振天線，其特征在于，所述的介質諧振饋板表面通過導電膠貼有銅箔貼片。

5.如權利要求1所述的一種雙線極化加雙圓極化四端口可重構介質諧振天線，其特征在于，所述空白縫隙由三條矩形或四條矩形構成，形狀為三角形，米字型縫隙，十字形縫隙，三條矩形或者四條矩形左右任意旋轉構成的圖案。

6.如權利要求1所述的一種雙線極化加雙圓極化四端口可重構介質諧振天線，其特征在于，所述的底部饋電網絡的微帶線寬度通過tx-line軟件計算得出。

7.如權利要求1所述的一種雙線極化加雙圓極化四端口可重構介質諧振天線，其特征在于，所述的同軸探針共有兩根，上端面分別與兩個介質諧振饋板焊接固定，下端面與介質基板的下表面齊平，連接底部饋電網絡。

8.如權利要求1所述的一種雙線極化加雙圓極化四端口可重構介質諧振天線，其特征在于，對于所述的第一端口和第四端口，由于兩個端口之間的相位差為0°和180°，通過改變饋電端口實現水平線極化(x-LP)或者垂直線極化(y-LP)，得到蘋果狀的輻射方向圖和圓形的輻射方向圖，實現了可重新配置的輻射模式；對于第二端口和第三端口，通過圓形微帶線實現的相位差能實現圓極化，通過改變饋電端口可以實現在左旋圓極化和右旋圓極化模式之間的可重新配置，同時切換不同極化的饋電端口使天線實現了極化模式可重構的功能。