[發(fā)明專(zhuān)利]基于石墨烯的方向圖及頻率可重構(gòu)微帶天線及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110586068.2
• 申請(qǐng)日: 2021-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113381191B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周濤;金江亮;程知群;潘勉;董志華;李世琦;劉國(guó)華;劉杰;石仁剛;遲夢(mèng)嬌;宋開(kāi)新;陳科明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01Q9/04
• 分類(lèi)號(hào): H01Q9/04;H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/12;H01Q1/32;H01Q3/00
• 代理公司: 杭州君度專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱亞冠

1.一種基于石墨烯的方向圖及頻率可重構(gòu)微帶天線，其特征在于包括天線介質(zhì)層、設(shè)置在天線介質(zhì)層上層的天線石墨烯-金屬輻射層；其中天線石墨烯-金屬輻射層包括一對(duì)構(gòu)成微帶偶極子天線的多邊形輻射貼片，以及多個(gè)不同模式的引向器；

所述多邊形輻射貼片由調(diào)諧結(jié)構(gòu)以及輻射體構(gòu)成；

所述調(diào)諧結(jié)構(gòu)為靠近激勵(lì)端口的石墨烯貼片；

所述輻射體為與調(diào)諧結(jié)構(gòu)相連的金屬貼片；

所述的引向器均由兩個(gè)關(guān)于激勵(lì)端口中心對(duì)稱(chēng)的引向貼片構(gòu)成；每個(gè)引向器的兩個(gè)引向貼片的一端與不同多邊形輻射貼片的輻射體連接；其中引向貼片的材料為石墨烯材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于石墨烯的方向圖及頻率可重構(gòu)微帶天線，其特征在于調(diào)諧結(jié)構(gòu)、輻射體共同構(gòu)成1/2工作頻率波長(zhǎng)的多邊形輻射貼片。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于石墨烯的方向圖及頻率可重構(gòu)微帶天線，其特征在于調(diào)諧結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度為5μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種基于石墨烯的方向圖及頻率可重構(gòu)微帶天線，其特征在于兩個(gè)多邊形輻射貼片間的距離為5μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于石墨烯的方向圖及頻率可重構(gòu)微帶天線，其特征在于調(diào)諧結(jié)構(gòu)為三角形，其頂點(diǎn)靠近激勵(lì)端口；輻射體結(jié)構(gòu)為六邊形；所述調(diào)諧結(jié)構(gòu)以及輻射體結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成五邊形結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于石墨烯的方向圖及頻率可重構(gòu)微帶天線，其特征在于每個(gè)引向貼片由多個(gè)平行設(shè)置的矩形引向貼片構(gòu)成，且相鄰引向貼片間留有縫隙。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于石墨烯的方向圖及頻率可重構(gòu)微帶天線，其特征在于所述介質(zhì)層的材質(zhì)為透明玻璃基板，介電常數(shù)為3.75，厚度為5μm。

8.基于權(quán)利要求1-7任一所述的微帶天線的頻率可重構(gòu)方法，其特征在于具體是：

通過(guò)改變施加在調(diào)諧結(jié)構(gòu)上的外偏置電壓，改變多邊形輻射貼片中調(diào)諧結(jié)構(gòu)石墨烯材料的化學(xué)勢(shì)，從而改變多邊形輻射貼片的表面阻抗，進(jìn)而調(diào)節(jié)介質(zhì)層與石墨烯調(diào)諧結(jié)構(gòu)之間等效電容的值，從而等效于改變微帶偶極子天線的匹配趨勢(shì)，最終實(shí)現(xiàn)微帶偶極子天線的頻率可重構(gòu)。

9.基于權(quán)利要求1-7任一所述的微帶天線的方向圖可重構(gòu)方法，其特征在于具體是：通過(guò)改變施加在調(diào)諧結(jié)構(gòu)上的外偏置電壓，改變引向貼片石墨烯材料的化學(xué)勢(shì)，從而改變引向貼片的表面阻抗，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同模式引向器的控制，達(dá)到不同引向器的引向效果，從而實(shí)現(xiàn)微帶偶極子天線方向圖可重構(gòu)。