[发明专利]一种频率可重构微带贴片八木天线及重构方法

说明书

本发明公开了一种频率可重构微带贴片八木天线，包括三层结构，第一层结构包括第一层介质基板，在第一层介质基板的上表面设置耦合微带线、直流偏置电路和金属通孔，在第一层介质基板的下表面安装阻抗变换线、反射贴片、有源贴片和引向贴片重构方法为向液晶材料两端加入直流电压，直流电压由T型偏置器通过金属通孔加载在有源贴片下方的介质，即液晶材料两端，改变直流偏置电路的电压即可改变液晶材料的有效介电常数，从而改变八木天线工作频率。本方案采用上述天线及方法，频率重构方便，该重构天线易于集成，降低了加工难度，还能让主瓣波束集中在边射方向和端射方向之间，接收信号效果更好。

技术领域

本发明涉及微波技术领域，具体涉及一种频率可重构微带贴片八木天线及重构方法。

背景技术

现有的可重构天线大多数采用PIN二极管和变容二极管作为调控手段，但是对于天线内部电磁波的电调控手段并不局限于PIN二极管和变容二极管这两种形式。对于不同种类的电调控手段，其技术的成熟度、可应用性、电调性能以及其他特征(兼容性、集成和馈电网络的难易度以及工作频率等)都是电调天线设计中要考虑的问题。

PIN二极管和变容二极管属于集总式电调谐元件，这一类元件因其集成特性可以方便的嵌入天线结构本身。由于这一类元件在原理和特性的研究上相对成熟并且“即插即用”，总参数元件作为调控手段实现天线电磁特性的重构特性。但是PIN二极管和变容二极管也由于封装参数影响不能满足毫米波频段天线设计的需要，因此RF-MEMS这一技术被引入到天线设计中。

在毫米波波段，RF-MEMS最大的优点在于其毫米波波段低损耗，高线性性，并且可以完整的集成与天线系统中。但是MEMS也有它自身的缺点，例如MEMS本身为机械结构，因此多次的开关会造成一定程度的材料疲劳，导致其和PIN二极管等集成元件相比，耐久度较差。同时MEMS也和PIN二极管相同，只能提供两种状态的转换。虽然MEMS的集成度很高而且频率响应特性非常优秀，但是其加工工艺要求相较于集总参数元件更高。铁电体作为一种常用的电磁材料，其应用也拓展至电调天线中，但是与MEMS相比，它的高损耗仍然是函待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是使重构天线易于集成，且主瓣波束在边射方向和端射方向之间，目的在于提供一种频率可重构微带贴片八木天线及重构方法，频率重构简单，该重构天线易于集成，降低了加工难度，还能让主瓣波束集中在边射方向和端射方向之间，接收信号效果更好。

本发明通过下述技术方案实现：

一种频率可重构微带贴片八木天线，包括三层结构，第一层结构包括第一层介质基板，在第一层介质基板的上表面设置耦合微带线、直流偏置电路和金属通孔，在第一层介质基板的下表面安装阻抗变换线、反射贴片、有源贴片和引向贴片，有源贴片连接阻抗变换线一端，射频信号由耦合微带线耦合馈至阻抗变换线，直流通过直流偏置电路，经过金属通孔加载至有源贴片；第二层结构包括第二层介质基板和液晶腔体，液晶腔体内填充液晶材料，液晶材料只位于有源贴片的正下方，其它贴片下方不含液晶材料；第三层结构为金属地板，位于第二层结构底部。