[發明專利]一種寬頻帶極化、方向圖混合可重構天線

在審

• 申請號: 202111507203.6
• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN114171910A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 倪春;張忠祥;孔勐;韋長文;陸華慶;劉超
• 申請（專利權）人: 合肥師范學院
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q3/24;H01Q3/32;H01Q5/307;H01Q15/24;H01Q23/00
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 靳紅妍

本發明提出了一種寬頻帶極化、方向圖混合可重構天線，包括相對設置的寬頻帶極化可重構饋源天線、方向圖重構表面；寬頻帶極化可重構饋源天線包括第一高頻介質基板，第一高頻介質基板一側設置有輻射單元貼片、極化重構貼片和高頻開關，第一高頻介質基板另一側設置有金屬背板、饋電端口、隔直電容、直流端口和高頻扼流圈；方向圖重構表面包括與第一高頻介質基板平行布置的第二高頻介質基板，第二高頻介質基板可相對于第一高頻介質基板做軸向轉動運動，第二高頻介質基板一側設置有貼片區域，貼片區域內周期排列有多個金屬貼片。本發明具有寬頻帶工作、極化重構和方向圖重構等多項功能，大大提高了現有天線的性能。

技術領域

本發明涉及一種可重構天線，尤其涉及一種寬頻帶極化、方向圖混合可重構天線。

背景技術

現代無線電技術的發展衍生了多種多樣的系統應用，天線作為無線電技術的一個重要領域，對各種無線電系統來說都具有至關重要的作用。尤其是對于復雜通信系統來說，對電磁波傳播的極化方式、天線的工作頻帶寬度和輻射方向性等都提出了很高的要求，這對天線技術的研究帶來了很大的挑戰。目前，為了要實現復雜的系統要求，天線正向著小型化、寬頻帶等方向發展。

近年來，隨著可重構天線技術的提出，通過改變天線的輻射單元結構、調整輻射相位、電流方向等能夠實現天線的極化方式重構、輻射方向圖重構、工作頻率重構和增益調節等，可重構天線對于復雜系統來說具有無可比擬的顯著優勢。目前，實現天線重構的方式主要有機械重構和電重構兩種，其中機械重構是通過調節天線的幾何結構或者空間分布來實現天線性能的改變，從而達到滿足系統需要的目標。電重構則是通過在天線結構中設計開關電路，通過對開關電路的控制來改變天線的輻射性能。隨著現代加工制作工藝的不斷進步，可重構天線的工程應用范圍將進一步拓展。

發明內容

基于背景技術中存在的技術問題，本發明提出了一種寬頻帶極化、方向圖混合可重構天線。

本發明提出的一種寬頻帶極化、方向圖混合可重構天線，包括相對設置的寬頻帶極化可重構饋源天線、方向圖重構表面，寬頻帶極化可重構饋源天線與方向圖重構表面之間的距離可調；

寬頻帶極化可重構饋源天線包括第一高頻介質基板，第一高頻介質基板靠近方向圖重構表面一側設置有輻射單元貼片、極化重構貼片和高頻開關，第一高頻介質基板遠離方向圖重構表面一側設置有金屬背板、饋電端口、隔直電容、直流端口和高頻扼流圈，輻射單元貼片與直流端口連接，極化重構貼片、金屬背板均與高頻扼流圈連接，直流端口、饋電端口均與隔直電容連接，輻射單元貼片與極化重構貼片之間通過高頻開關連接；

方向圖重構表面包括與第一高頻介質基板平行布置的第二高頻介質基板，第二高頻介質基板可相對于第一高頻介質基板做軸向轉動運動，第二高頻介質基板一側設置有貼片區域，貼片區域內周期排列有多個金屬貼片。

優選的，極化重構貼片設置有兩個且兩個極化重構貼片設置在輻射單元貼片兩側，輻射單元貼片通過兩個高頻開關分別與兩個極化重構貼片連接。

優選的，兩個高頻開關均采用PIN二極管，且兩個PIN二極管方向相反。

優選的，第一高頻介質基板上還設置有設置在輻射單元貼片、極化重構貼片附近的多個帶寬拓展貼片。

優選的，輻射單元貼片上設置有第一金屬孔，直流端口與第一金屬孔連接。

優選的，兩個極化重構貼片上均設置有第二金屬孔；高頻扼流圈設置有兩個，兩個高頻扼流圈分別與兩個第二金屬孔連接。

優選的，第一高頻介質基板、第二高頻介質基板的形狀相同，為圓形或方形。

優選的，第二高頻介質基板的數量為一層或多層。

優選的，輻射單元貼片的形狀為方形、方環、圓形或圓環。