[發明專利]一種雙線極化電控波束掃描漏波天線

在審

• 申請號: 202010617416.3
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111682314A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 周永金;李昊翔
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H01Q3/00
• 分類號: H01Q3/00;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q21/00;H01Q21/08;H01Q21/24
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 崔玥

本發明公開了一種雙線極化電控波束掃描漏波天線，本發明通過在第一周期天線輻射結構板和第二周期天線輻射結構板上設置變容二極管，并采用微控制器控制所述變容二極管的電容值，進而控制所述雙線極化電控波束掃描漏波天線的波束掃描范圍。本發明結合第一周期天線輻射結構板和第二周期天線輻射結構板輻射出的線極化波，同時使用微控制器對第一和第二周期天線輻射結構板中每個亞波長結構中的變容二極管獨立調控，擴大了波束掃描范圍，從而實現了雙線極化的電控波束掃描天線；本發明采用調控變容二極管實現電控波束掃描，不需要切換工作頻率或者利用移相器進行波束掃描，結構簡單。

技術領域

本發明涉及天線技術領域，特別是涉及一種雙線極化電控波束掃描漏波天線。

背景技術

第五代移動通信系統(5G)的商用，對通信系統提出了許多高性能的要求。天線作為通信設備中收發電磁波的關鍵部位，它的技術優化與突破，將會提升整個通信系統的性能。傳統波束掃描天線一般采用切換工作頻率或者移相器來實現波束掃描，但是采用上述方法實現波束掃描，會使波束掃描天線結構復雜，而且會帶來較寬頻帶的占用，從而導致整個天線系統的波束掃描范圍小，增加波束掃描天線的體積與成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種雙線極化電控波束掃描漏波天線，以解決傳統波束掃描天線波束掃描范圍小的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種雙線極化電控波束掃描漏波天線，包括：第一周期天線輻射結構板、第二周期天線輻射結構板、變容二極管、電感器和微控制器；所述變容二極管包括第一變容二極管以及第二變容二極管；所述電感器包括第一電感器和第二電感器；

所述第一周期天線輻射結構板的上端面設置有多個所述第一變容二極管；所述第一周期天線輻射結構板的下端面設置有多個所述第一電感器；所述第二周期天線輻射結構板的上端面設置有多個所述第二電感器；所述第二周期天線輻射結構板的下端面設置有多個所述第二變容二極管；所述電感器用于通過交流射頻信號并阻隔直流信號；

所述變容二極管和所述電感器均與所述微控制器連接；所述微控制器用于控制所述變容二極管的電容值，進而控制所述雙線極化電控波束掃描漏波天線的波束掃描范圍。

可選的，所述第一周期天線輻射結構板包括多個x極化周期天線輻射單元，多個所述x極化周期天線輻射單元依次排列；所述x極化周期天線輻射單元的上側帶有不同深度的第一凹槽；所述x極化周期天線輻射單元的上端面設置有多個所述第一變容二極管，且所述第一變容二極管設于兩個所述第一凹槽之間；所述x極化周期天線輻射單元的下端面設置有多個所述第一電感器，且每個所述第一電感器的所在位置與一個所述第一變容二極管相對應。

可選的，所述第二周期天線輻射結構板包括多個y極化周期天線輻射單元，多個所述y極化周期天線輻射單元依次排列；所述y極化周期天線輻射單元的上端面設置有多個所述第二電感器；所述y極化周期天線輻射單元的下側帶有多個相同深度的第二凹槽，且所述第二變容二極管設于兩個所述第二凹槽之間；所述y極化周期天線輻射單元的下端面設置有多個所述第二變容二極管，且每個所述第二電感器的所在位置與一個所述第二變容二極管相對應。

可選的，所述雙線極化電控波束掃描漏波天線，還包括：第一介質基板、第二介質基板和金屬地板；

所述微控制器、所述第一介質基板、所述金屬地板和所述第二介質基板從下至上依次設置；所述第一周期天線輻射結構板和所述第二周期天線輻射結構板鋪設在所述第二介質基板的上表面，且所述第一周期天線輻射結構板和所述第二周期天線輻射結構板相對設置；所述第一周期天線輻射結構板和所述第二周期天線輻射結構板均與所述金屬地板平行。

可選的，所述第一周期天線輻射結構板、所述第二周期天線輻射結構板、所述第一介質基板、所述金屬地板和所述第二介質基板上均設置有金屬過孔；所述變容二極管和所述電感器均通過所述金屬過孔與所述微控制器連接。