[發明專利]一種全金屬寬帶波束可重構磁電偶極子天線

有效

• 申請號: 202110014430.9
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112821049B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 王敏;莫雨鑫;胡南;謝文青;楊匯鋒;陳正川;陳政翰;劉忠源;鄧集杰
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學;北京星英聯微波科技有限責任公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q1/48;H01Q1/12;H01Q3/24;H01Q9/16
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1.一種全金屬寬帶波束可重構磁電偶極子天線，其特征從上到下依次包括：

磁電偶極子輻射結構，是電偶極子輻射結構和磁偶極子輻射結構的構成；所述電偶極子輻射結構是第一H形金屬片(1)和第二H形金屬片(2)構成；所述第一H形金屬片(1)和第二H形金屬片(2)被水平放置在饋電結構的左右兩端；所述磁偶極子輻射結構是第一矩形金屬片(6)和第二矩形金屬片(7)構成；所述第一矩形金屬片(6)和第二矩形金屬片(7)被垂直放置在饋電結構的左右兩端；所述第一矩形金屬片(6)和第二矩形金屬片(7)呈矩形且尺寸相同；所述第一矩形金屬片(6)和第二矩形金屬片(7)的底端與上層金屬地板(8)垂直相連，頂端與第一H形金屬片(1)和第二H形金屬片(2)垂直相連；

開關型控制器件，加載在電偶極子輻射結構上；所述開關型控制器件(11～14)均被橫跨加載在第一H形金屬片(1)和第二H形金屬片(2)上下部的開口處；每一個所述開關型控制器件可處于導通或截止狀態；所述開關型控制器件(11～14)是PIN二極管、MEMS開關或其他控制器件；用于實現波束的可重構；饋電結構，是由E形金屬片和耦合矩形金屬片構成，用于連接磁電偶極子輻射結構和金屬探針，實現射頻能量的傳輸；

金屬探針，是圓柱形導體桿，用于連接射頻結構和饋電結構，實現能量的傳輸；

上層金屬地板,用于連接磁偶極子結構，降低磁偶極子的垂直高度；

金屬支撐結構，位于上層金屬地板和下層金屬地板之間，起到支撐天線的作用；

下層金屬地板，用于抑制天線的后向輻射；

射頻接頭，用以提供射頻能量。

2.根據權利要求1所述的全金屬寬帶波束可重構磁電偶極子天線，其特征在于，所述饋電結構設置有E形金屬片(3)和耦合矩形金屬片(4)；所述E形金屬片(3)呈“E”字型，用以提高阻抗帶寬；所述E形金屬片(3)與第一H形金屬片(1)共面，并與第一H形金屬片(1)相連；所述耦合矩形金屬片(4)呈矩形，與第一H形金屬片(1)共面；所述耦合矩形金屬片(4)的左端與E形金屬片(3)相連。

3.根據權利要求1所述的全金屬寬帶波束可重構磁電偶極子天線，其特征在于，所述金屬探針(5)是圓柱形導體桿；所述金屬探針(5)的頂端與耦合矩形金屬片(4)垂直相連；所述金屬探針(5)的底端與射頻接頭(15)的內導體連接。

4.根據權利要求1所述的全金屬寬帶波束可重構磁電偶極子天線，其特征在于，所述上層金屬地板(8)呈“H”字型，與第一矩形金屬片(6)和第二矩形金屬片(7)垂直相連，用于將磁偶極子的垂直高度從四分之一波長降低至0.144波長；所述下層金屬地板(10)呈方形；所述下層金屬地板(10)放置在上層金屬地板(8)的下方；所述下層金屬地板(10)與上層金屬地板(8)不共面，但相互平行。

5.根據權利要求1所述的全金屬寬帶波束可重構磁電偶極子天線，其特征在于，所述金屬支撐結構(9)是中心開方形孔的方形金屬塊；所述金屬支撐結構(9)位于上層金屬地板(8)和下層金屬地板(10)之間，起到連接和固定的作用。

6.根據權利要求1所述的全金屬寬帶波束可重構磁電偶極子天線，其特征在于，所述射頻接頭(15)是提供射頻能量，是SMA接頭或SMP接頭。

7.根據權利要求1所述的全金屬寬帶波束可重構磁電偶極子天線，其特征在于，所述磁電偶極子輻射結構、饋電結構、金屬探針、上層金屬地板、金屬支撐結構和下層金屬地板都是不銹鋼材質，用以降低成本和提高天線的穩定性。