[發明專利]一種頻率可重構和波瓣寬度可調的液體角形反射器天線

有效

• 申請號: 202110305797.6
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113067128B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 安翔;呂志清;朱彥洲;董安博
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q5/28;H01Q5/307;H01Q5/335;H01Q5/50
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華

本發明公開了一種頻率可重構和波瓣寬度可調的液體角形反射器天線，主要解決現有技術不能對天線諧振頻率可重構和不能對天線水平波瓣寬度調整的問題。其包括金屬底板、固定在金屬底板上表面的兩條無源振子臂，及位于兩條無源振子臂所形成夾角內的有源振子；每條無源振子臂由多個共線的無源振子組成；無源振子包括中空管和絕緣裝置，且部分中空管盛裝有導電液，通過調整兩條無源振子臂上盛有導電液振子的數目，實現對天線水平波瓣寬度的調節；有源振子包括集液中空管、絕緣裝置、導電液體和饋電裝置；通過調節有源振子中導電液體的高度，實現對天線諧振頻率的可重構。本發明與現有技術相比，拓寬了天線的功能，可用于無線通信系統中接收和發射信號。

技術領域

本發明屬于微波通信器件技術領域，特別涉及一種液體角形反射器天線，可用于無線通信系統中接收和發射信號。

背景技術

角形反射器天線是在輻射單元的后方放置平面或柵狀反射器構成的天線系統，其工作原理為：在輻射單元的一個方向上放置反射器，反射器會將輻射單元輻射到這個方向的電磁波反射回去，從而使天線能進行定向輻射；由于這種天線系統利用了反射器的結構，提高了天線的增益，具有較大的場強前后比，因而在電視接收、通訊和雷達等方面獲得了廣泛的應用。隨著科技發展和社會進步，人們對于角形反射器天線有了頻率可重構、方向圖可重構和波瓣寬度可調節等新的需求，但是由于傳統的角形反射器天線其本身采用固體金屬結構的限制,使其同時無法滿足其上述一個或者多個需求。

為了實現方向圖可重構特性，研發人員作了很多不同方式的嘗試，例如授權公告號為CN110190377B，名稱為‘一種方向圖可重構液體天線’的專利，公開了一種方向圖可重構的液體角形反射器天線，該天線包括液體單極子、液體反射面、接地板以及饋電結構，其利用了角形反射器的原理，通過選擇液體反射面特定位置注入導電液體形成不同的液體反射面實現了方向圖可重構的效果。上述發明利用導電液體的液體性，流動性使天線可以實現方向圖可重構的效果，但其不足一是無法實現頻率可重構，二是其波瓣寬度不能調節。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術存在的不足，提出一種頻率可重構和波瓣寬度可調的液體角形反射器天線，旨在實現對天線諧振頻率的可重構和對天線水平波瓣寬度的調整。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案是這樣實現：

一種頻率可重構和波瓣寬度可調的液體角形反射器天線，包括金屬底板、兩條無源振子臂和有源振子，每條無源振子臂由多個共線的無源振子組成，有源振子的底端設有饋電裝置，這些振子固定在金屬底板上表面，且振子中盛裝有導電液，其特征在于：

所述兩條無源振子臂，分別固定在金屬底板的兩條邊上，且關于其所形成夾角的角平分線鏡像對稱，相鄰無源振子之間的距離相等；每條無源振子臂中的無源振子部分盛裝導電液，且按照相鄰或者間隔設置盛有導電液的無源振子至少三個，兩條無源振子臂上盛有導電液的無源振子對稱放置，通過調整兩條無源振子臂上盛有導電液無源振子的數目，實現對天線水平波瓣寬度的調節；

所述有源振子，位于兩條無源振子臂所形成小于平角的夾角的角分線上，通過調節有源振子中導電液體的高度，實現對天線諧振頻率的可重構。

進一步，所述每個無源振子均包括中空管、第一絕緣裝置，該中空管與金屬地板垂直，第一絕緣裝置密封于中空管底部。

進一步，所述有源振子包括集液中空管、第二絕緣裝置，該集液中空管與金屬地板垂直，第二絕緣裝置密封于集液中空管底部，且與饋電裝置鑲嵌。

進一步，所述無源振子中的絕緣裝置和有源振子中的絕緣裝置，其高度均可調節，通過調節這兩個絕緣裝置的高度，以改變天線阻抗，實現天線與饋線阻抗的匹配。

進一步，所述饋電裝置包括饋電底板、連接器，饋電探針，該饋電底板固定在第二絕緣裝置上表面，連接器位于金屬底板下表面，饋電探針與金屬底板絕緣，其一端與饋電底板連接，另一端穿過金屬底板與連接器連接。饋電探針與饋電底板的連接點位于該饋電底板的中心。