[发明专利]一种可编程谐振天线

说明书

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种应用于可扫描雷达、智能通信前端、物联网及机器学习的可编程谐振天线。

背景技术

随着5G通信技术的发展，智能生活普及在家家户户中，越来越多的技术都在追求智能化，尤其是机械学习技术的出现，加速了通信系统的智能化。天线作为5G通信的关键部件，需要能适应多变的环境以及更小的设计空间。

为了提高信息容量和天线对环境的适应度，就需要对其进行可重构的设计，可编程天线就是天线重构的方式之一，在单一的天线上，设置多种状态来使天线有不同的辐射状态，且该种状态适用于机械学习。

现在已有的谐振天线存在以下缺陷：

1)现有谐振天线在同一天线结构上不能产生多种状态的谐振频率，且不能选择谐振频率。

2)现有的谐振天线大多结构尺寸较大，天线结构和馈电网络复杂。

3)现有的谐振天线无法匹配于机械学习，大多无法满足智能生活的需求，占用带宽比较多，利用率低。

综上，现在已有的谐振天线不能在单一结构上获得多个谐振频率来满足不同的通信需要，不能智能化且不适应机械学习的多状态需求。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种适用于机械学习的智能化的可编程谐振天线，多状态的控制天线工作的不同频率，结构简单，使用方便。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种可编程谐振天线，包括介质谐振器，所述介质谐振器由基板、微机械开关以及N个单元周期性阵列结构(N为正整数)组成，所述单元周期性阵列结构由对称设置的J型超材料子结构组成，所述微机械开关和单元周期性阵列结构设置于基板上。

所述N个单元周期性阵列结构包括2^N种状态的谐振频率。

所述基板是熔融石英基板。

所述微机械开关为MEMS开关。

所述超材料由铬(Cr)与铜(Cu)两相组成。

所述铬(Cr)的厚度为0.2um，铜(Cu)的厚度为1.5um。

所述可编程谐振天线的工作频率为8.5GHZ-9.6GHZ。

与现有技术相比，本发明可编程谐振天线，包括基板、微机械开关以及N个单元周期性阵列结构，所述单元周期性阵列结构由对称设置的J型超材料子结构组成，所述微机械开关和单元周期性阵列结构设置于基板上。本发明可编程的智能谐振天线，可根据未来通信系统前端的智能性，通过控制微机械开关，获得期望的谐振频率，在保持天线整体结构不变的条件下，可实现对谐振频率的实时控制。本发明利用微机械开关来控制周期性结构，可实现多种不同的控制状态，契合机械学习技术，进而实现针对于特定场景的精确状态定位。相比已有的天线，本发明超材料智能谐振天线具有控制方便、结构简单、实用性高，适用范围广的优点。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：本发明实施例包含2个单元周期性阵列结构的可编程谐振天线结构示意图；

图2：本发明单元周期性阵列结构示意图；

图3：本发明MEMS开关示意图；

图4：本发明实施例包含2个单元周期性阵列结构的四种状态下的谐振频率；

图5：为图4(00)E面和H面增益示意图；

图6：为图4(01)E面和H面增益示意图；

图7：为图4(10)E面和H面增益示意图；

图8：为图4(11)E面和H面增益示意图。

图9：本发明实施例包含3个单元周期性阵列结构的可编程谐振天线结构示意图；

图10：本发明实施例包含3个单元周期性阵列结构六种状态下的谐振频率；

图11：为图10(000)E面和H面增益示意图；

图12：为图10(010)E面和H面增益示意图；

图13：为图10(110)E面和H面增益示意图；

图14：为图10(101)E面和H面增益示意图；

图15：为图10(011)E面和H面增益示意图；

图16：为图10(111)E面和H面增益示意图。

具体实施方式