[发明专利]频率及方向图可重构缝隙天线

说明书

本发明提供一种频率及方向图可重构缝隙天线，本发明所述频率及方向图可重构缝隙天线包括基板、贴合于所述基板上表面的第一金属板、贴合于所述基板下表面的第二金属板；所述第一金属板上刻蚀两个左右对称的镰刀形缝隙，每个镰刀形缝隙中包括一个二极管；所述第二金属板内设置有叉形缝隙，所述叉形缝隙包括一个二极管。实施本发明可以实现在保持极化方式不变的情况下，根据通信要求适时改变天线的频率和辐射方向图，减少无线通信系统的空间噪声，避免电子干扰，提高系统安全性，增加信道容量。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种频率及方向图可重构缝隙天线。

背景技术

近年来，随着卫星导航、卫星通信的快速发展和广泛应用，天线作为这些系统的前端设备，其性能指标的优劣，对于卫星通信手持终端和射频识别读卡设备的性能起着极其重要的作用。另外，为了便于卫星通信终端和射频识别系统的大规模推广应用，系统的经济成本和体积大小都是至关重要的考虑因素，作为其中重要部件的圆极化天线，在保证较高性能指标的前提下，必须具备成本低廉、结构紧凑和体积小巧的特点。在对天线或阵列天线进行馈电时，需要对馈电网络进行设计。由于现在的卫星通信系统都需要多频化、宽带化、小型化。而现有的馈电网络体积庞大，无法实现频率及方向图上课重构，且当大多工作在单一频点，不利于在多频或宽带条件下工作。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种频率及方向图可重构缝隙天线，旨在解决现有技术中天线无法在频率及方向图上进行可重构的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种频率及方向图可重构缝隙天线，本发明所述频率及方向图可重构缝隙天线包括基板、贴合于所述基板上表面的第一金属板、贴合于所述基板下表面的第二金属板；

所述第一金属板上刻蚀两个左右对称的镰刀形缝隙，所述两个左右对称的镰刀形缝隙设置于所述第一金属板水平方向的中间位置，每个镰刀形缝隙包括一个L型槽及一个水平横槽，其中，L型槽的长边水平设置于第一金属板上，所述水平横槽的一端与所述L型槽的长边的末端连接，所述水平横槽位于所述L型槽的长边的末端的上方，所述L型槽的短边内还设置一个二极管，所述一个镰刀形缝隙中的二极管与另外一个镰刀形缝隙中的二极管连接；

所述第二金属板内刻蚀有叉形缝隙且左右对称，所述叉形缝隙包括一个T型槽、两个竖槽及两个二极管，一个竖槽与所述T型槽横边的一端通过一个二极管连接，另一个竖槽与所述T型槽横边的另一端通过另一个二极管连接。

优选的，所述频率及方向图可重构缝隙天线为长方体结构，所述第一金属板及第二金属板均为铜面且厚度相同，所述第一金属板及第二金属板的厚度均为0.5盎司。

优选的，所述基板为FR4的介质基板，所述基板的厚度为1.6厘米且介电常数为4.4。

优选的，所述第一金属板及第二金属板的长度均为40mm、所述第一金属板及第二金属板的宽度均为30mm、所述第二金属板的竖槽的高度为9.3mm、所述第二金属板的T形槽的水平边的长度为30.4mm、所述第二金属板的T型槽的竖直边的高度为14mm、所述第二金属板的竖槽的宽度为3.14mm，所述第二金属板的T型槽的水平边及竖直边的宽度为3.14mm、所述镰刀形缝隙中水平横槽的长度为6.7mm，L型槽的长边的长度为9mm，L型槽的短边的长度为4mm，L型槽的宽度及水平横槽的宽度均为1mm、所述镰刀形缝隙距离所述第一金属板底边的距离为17mm，所述镰刀形缝隙距离所述第一金属板侧边的距离为1.5mm。

优选的，当四个二极管都导通时，所述的频率及方向图可重构缝隙天线的工作频段为4.64-5.36GHz之间。

优选的，当叉形缝隙上的两个二极管导通，镰刀形缝隙的两个二极管断开时，所述的频率及方向图可重构缝隙天线的工作频段为3.71-4.62GHz。

优选的，所述频率及方向图可重构缝隙天线的E面的方向图呈“8”字型，所述频率及方向图可重构缝隙天线的H面方向图呈全向型。