[实用新型]一种共面波导馈电的方向图可重构平面单极子天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线通信领域中的方向图可重构天线，具体涉及一种共面波导馈电的方向图可重构平面单极子天线。

背景技术

随着科技的发展和进步，人们在无线通信方面的需求日益提高，多种多样的新型通信方式层出不穷，天线模块的设计也面临着与日俱增的要求和挑战，可重构天线被顺理成章地提出并获得了越来越广泛而深入的发展。当前，无线通信系统正在朝着功能多样化、小型化、模块化以及对不同通信环境适应力强的方向发展。天线模块作为无线通信系统中不可或缺的组合部分，势必具备灵活多样的辐射性能，才能更好地配合这种发展方向的要求，与系统各个不同模块协同合作。可重构天线因其体积小、结构紧凑以及性能多样的优点，克服了传统天线对系统在各方面性能提升的制约，在改善无线通信系统整体性能方面起到了积极作用。

由于无线电被广泛地使用，其频率和强度都在增加，因此，无线通信系统所受到的来自不同方向的电磁干扰日益严重。方向图可重构天线能够在保持天线自身位置和其它辐射参数不变的前提下，根据不同的通信需求，实时地改变天线的辐射方向图，从而避免噪声和电磁干扰，很好地提高通信质量和安全性能，并且减小了系统的复杂性和成本。

在改变天线辐射方向图的方法中，传统的做法是采用相控阵天线技术。但是相控阵往往意味着需要复杂的天馈系统，再加上阵元的间距较大，因而系统整体会不可避免地占用较大空间。并且，随着工作频率的提高，天馈系统中的移相器等部件的价格也会更加昂贵，这会大大地增加系统的制作成本。再者，馈电系统性能由于随工作环境等其他外部因素变化所呈现出的非线性现象，在很大程度上限制着系统的工作性能。若采用方向图可重构天线，便可摆脱相控阵天线所带来的这些限制和缺点。当然，由于方向图可重天线的发展还未十分成熟，在现有的一些方向图可重构天线技术中，还存在着天线工作带宽窄以及由于使用PIN或FET射频开关这些线性度较差的开关从而对天线辐射性能造成不良影响的问题。

实用新型内容

为了减小天线的体积和重量，降低制作的复杂度，以及提高天线的工作带宽，本实用新型提供一种共面波导馈电的方向图可重构平面单极子天线。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术方案：

提出的共面波导馈电的方向图可重构平面单极子天线包括：金属镀层、两个微电子机械系统（MEMS）开关和介质基板，其中，所述金属镀层包括辐射贴片、共面波导馈线、共面波导地板。所述辐射贴片包括矩形辐射贴片、半圆形辐射贴片。所述共面波导地板包括第一共面波导地板、第二共面波导地板、第三共面波导地板、第四共面波导地板。所述微电子机械系统（MEMS）开关包括第一MEMS开关和第二MEMS开关。所述金属镀层和所述两个MEMS开关位于所述介质基板的顶面。所述共面波导馈线与所述第一共面波导地板之间存在第一缝隙，所述第一共面波导地板与所述第二共面波导地板之间存在第二缝隙，所述共面波导馈线与所述第三共面波导地板之间存在第三缝隙，所述第三共面波导地板与所述第四共面波导地板之间存在第四缝隙。所述第一MEMS开关连接所述第一共面波导地板和所述第二共面波导地板，所述第二MEMS开关连接所述第三共面波导地板和所述第四共面波导地板。

进一步优化的，所述金属镀层的材料是导电性能较好的金属，如金、银或铜。

进一步优化的，所述矩形辐射贴片、所述半圆形辐射贴片及所述共面波导馈线三者依次相连，同时三者的形状都是轴对称图形，对称轴为Z轴。

进一步优化的，所述第一共面波导地板与所述第三共面波导地板的形状和大小相同，所述第二共面波导地板与所述第四共面波导地板的形状和大小相同。

进一步优化的，所述第一缝隙与所述第三缝隙的宽度相同，所述第二缝隙与所述第四缝隙的宽度相同。

进一步优化的，所述第一共面波导地板与所述第三共面波导地板分别位于共面波导馈线的两侧并且关于共面波导馈线对称，所述第二共面波导地板与所述第四共面波导地板分别位于共面波导馈线的两侧并且关于共面波导馈线对称。

本实用新型通过改变各结构的尺寸，可以调整所述共面波导馈电的方向图可重构平面单极子天线的工作频段。