[发明专利]极化可重构天线及三种极化方式快速切换方法

说明书

本发明为极化可重构天线，包括介质基板、金属地、微带馈线、方形槽、窄微带枝节、PIN二极管；金属地和微带馈线设置在介质基板的上表面，方形槽设置在介质基板的正中心，并且以微带馈线所在的中心线呈轴对称，窄微带枝节由四根不同方位的金属微带枝节组成，具体为左上侧窄微带枝节、左下侧窄微带枝节、右上侧窄微带枝节、右下侧窄微带枝节；微带馈线包括短微带线、中间微带线、长微带线；中间微带线位于短微带线与长微带线之间用于阻抗变换；PIN二极管包括左上侧PIN二极管、左下侧PIN二极管、右上侧PIN二极管、右下侧PIN二极管；左上侧PIN二极管、右上侧PIN二极管分别将左上侧窄微带枝节、右上侧窄微带枝节划分为两段。

技术领域

本发明展示可实现左旋圆极化、右旋圆极化和线极化三种极化方式切换的小型共面波导微带天线，具体的，其展示一种极化可重构天线及三种极化方式快速切换方法。

背景技术

圆极化天线被广受关注，是因为圆极化天线在复杂的环境下具有优异的抗干扰性能，在雷达、通信、广播等领域都有着广泛的应用；圆极化又分为左旋圆极化和右旋圆极化，实现不同极化的切换可以同时满足多种不同场合的应用。

当前有很多研究工作者提出了不同的极化可重构天线的设计方法，但是，目前的方法中在设计复杂度，天线尺寸，切换速度等方面都还存在一定的缺陷。

因此，有必要提供一种极化可重构天线来解决上述问题。

发明内

本发明的目的是提供一种极化可重构天线。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：

一种极化可重构天线，包括介质基板、金属地、微带馈线、方形槽、窄微带枝节、PIN二极管；金属地和微带馈线设置在介质基板的上表面，方形槽设置在介质基板的正中心，并且以微带馈线所在的中心线呈轴对称，窄微带枝节由四根不同方位的金属微带枝节组成，具体为左上侧窄微带枝节、左下侧窄微带枝节、右上侧窄微带枝节、右下侧窄微带枝节；微带馈线包括短微带线、中间微带线、长微带线，短微带线由50欧姆的阻抗微带线构成用于向天线提供激励；中间微带线位于短微带线与长微带线之间用于阻抗变换；PIN二极管包括左上侧PIN二极管、左下侧PIN二极管、右上侧PIN二极管、右下侧PIN二极管；左上侧PIN二极管、右上侧PIN二极管分别将左上侧窄微带枝节、右上侧窄微带枝节划分为两段。

进一步的，窄微带枝节由左上侧窄微带枝节、左下侧窄微带枝节、右上侧窄微带枝节、右下侧窄微带枝节共同组成，其中左上侧窄微带枝节、左下侧窄微带枝节、右上侧窄微带枝节、右下侧窄微带枝节均与微带馈线平行。

进一步的，左下侧PIN二极管的正负两极分别与左下侧窄微带枝节的下端、金属地相连接，右下侧PIN二极管的正负两极分别与左下侧窄微带枝节的下端、金属地相连接。

进一步的，介质基板采用FR4材料，厚度为0.8 mm，介电常数为4.4，其面积为50 ×50 mm²；金属地由一个方环型金属贴片挖去一个矩形槽所得，其中方环型金属贴片的外侧边长为50 mm，内侧边长为22 mm，被挖去的矩形槽位于方环型金属贴片的正下侧。

进一步的，长微带线的下端与中间微带线的上端相连，并且长微带线的上端形成开路，长微带线作为天线辐射器的主要部分；方形槽的边长与金属地的内侧边长相等。

进一步的，左上侧窄微带枝节、右上侧窄微带枝节设置在方形槽的上侧，左上侧窄微带枝节和右上侧窄微带枝节的上端分别与金属地相接，下端形成开路。

进一步的，设置在左上侧窄微带枝节的PIN二极管，其正负极的方向为：上端负极，下端正极；设置在右上侧窄微带枝节的PIN二极管其正负极的方向为：上端负极，下端正极；左下侧窄微带枝节的下端与左下侧PIN二极管的正极相连后，通过左下侧PIN二极管的负极与金属地相连；右下侧窄微带枝节的下端与右下侧PIN二极管的正极相连后，通过与右下侧PIN二极管的负极与金属地相连。