[发明专利]一种认知无线电光控频率可重构天线

说明书

技术领域

本发明涉及无线电领域，特别涉及一种认知无线电光控频率可重构天线。

背景技术

飞速发展的无线通信技术给人们的生产生活带来了很大的方便。然而，技术提高的同时也出现了一个棘手的问题：无线电频谱可分配的资源将越来越匮乏。为了解决频谱资源紧张的问题、提高频谱的利用率，认知无线电受到了人们越来越多的关注和重视。认知无线电是一个智能通讯系统，能够感知周围无线电环境，寻找空闲的频谱资源，通过实时调整内部的无线电参数，在保证不对授权用户的造成干扰的情况下，进行通信。

认知无线电天线作为认知无线电系统重要组成部分，需要具有感知频谱和实现可重构频谱进行通信的能力。因此，认知无线电天线由超宽带天线和可重构窄带天线组成，分别用于感知频谱和可重构通信。可重构窄带天线多数情况下采用电开关，它会对天线的辐射产生影响；还有的采用机械旋转结构，将不利于天线的后期制作以及小型化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种认知无线电光控频率可重构天线，将超宽带和窄带天线集成，具有尺寸小、隔离度高的优点。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种认知无线电光控频率可重构天线，包括介质基板、蚀刻在介质基板上表面的第一天线辐射单元、第二天线辐射单元、第一微带馈线、第二微带馈线，和蚀刻在介质基板下表面的第一地板、第二地板、第一匹配贴片、第二匹配贴片；

第一微带馈线一端与第一天线辐射单元连接，另一端与介质基板的短边中点相接，相接处设有第一地板，第一地板与第一微带馈线的对称中心线重合；第一微带馈线与第二微带馈线的互相垂直；第二微带馈线一端与第二天线辐射单元连接，另一端与介质基板的长边相接，靠近介质基板的另一边短边，在相接处设有第二地板，第二地板与第二微带馈线的对称中心线重合；

所述第一匹配贴片、第二匹配贴片与第二地板隔开一定距离，第一匹配贴片位于第二地板的对称中心线的一边，其一短边与第二地板的对称中心线重合，第二匹配贴片位于第二地板的对称中心线的另一边，第二匹配贴片与第二地板的对称中心线之间间隔一定距离。

优选的，所述第一天线辐射单元为多边形天线，由正十二多边形与其他长方形结构在其左半部经过三次裁剪形成，多边形天线右半部从中间开槽；所述第二天线辐射单元为椭圆天线。

具体的，第一天线辐射单元由长24mm的正十二多边形左半部分上下边依次与宽为5mm，4mm，2.3mm的长方形相裁剪形成，多边形天线右半部槽宽为4mm，深为16mm。

优选的，第一微带馈线总长为9.2mm，宽为2.6mm，其中在第一微带馈线与第一天线辐射单元之间的过渡段长为1.6mm，宽为1.4mm；第二微带馈线的总长为13.9mm，宽为4mm，其中在第二微带馈线与第二天线辐射单元之间的过渡段长为0.9mm，宽为1mm。

优选的，所述第一匹配贴片、第二匹配贴片与第二地板的距离为1mm，第二匹配贴片与第二地板的对称中心线的距离为2.5mm。

优选的，所述第一匹配贴片由矩形贴片开槽而成；矩形贴片的长为6mm，宽为4mm，槽的长为5.5mm，宽为2.5mm；所述第二匹配贴片为矩形贴片，其长为3.5mm，宽为4mm。

优选的，在第一地板与第一匹配贴片之间有第一光控硅开关，第一地板与第二匹配贴片之间有第二光控硅开关；第一光控硅开关、第二光控硅开关与第二地板的中心对称线的距离分别为5mm，3.75mm；所述第一光控硅开关、第二光控硅开关均为具有内光电效应的半导体硅。

优选的，所述第一地板6的长为26mm，宽为8.8mm；第一地板7的长为18mm，宽为3mm。

优选的，所述认知无线电光控频率可重构天线，还包括蚀刻在介质基板上表面的第一隔离贴片和第二隔离贴片，第一隔离贴片、第二隔离贴片设置在第一天线辐射单元和第二天线辐射单元之间，二者中心线在同一条直线上，该直线与介质基板短边平行，第一隔离贴片与第二微带馈线的距离为11.5mm。

具体的，第一隔离贴片长12mm，宽0.5mm，第二隔离贴片长6mm,宽0.5mm，第一隔离贴片与第二隔离贴片之间的缺口长为4mm。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明通过改变地板与天线的匹配来实现重构，将超宽带与窄带天线集成用于认知无线电可重构双端口天线，尺寸小、结构简单、隔离度高。

2、本发明使用多边形超宽带天线对频段2.7～12GHz进行覆盖，利用隔离贴片提高天线之间的隔离度，通过两个光控硅开关来实现窄带天线的可重构。

附图说明