[发明专利]一种方向图、极化可重构天线在审

专利信息
申请号: 201810635260.4 申请日: 2018-06-20
公开(公告)号: CN108963472A 公开(公告)日: 2018-12-07
发明(设计)人: 郝张成;胡俊 申请(专利权)人: 东南大学
主分类号: H01Q21/24 分类号: H01Q21/24;H01Q21/29;H01Q21/00;H01Q3/24;H01Q1/38;H01Q1/50
代理公司: 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 代理人: 饶欣
地址: 211189 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 天线单元 方向图 微扰 传输线 功率分配器 极化可重构 馈电端口 等相位 可控的 天线 右旋圆极化 左旋圆极化 馈电探针 扰动
【说明书】:

发明公开了一种方向图、极化可重构天线,包括四个天线单元和四个与天线单元一一对应的开关,每个天线单元具有两对可控的微扰部分,两对可控的微扰部分分别与所在天线单元对应的开关相连,开关用于控制微扰部分的状态从而改变对电流的扰动;每个天线单元包括三个馈电端口,各天线单元的馈电端口分别由馈电探针经传输线与所在天线单元对应的开关相连;所述传输线经过第一等相位等幅度功率分配器分成两部分,每一部分再分别经过一个第二等相位等幅度功率分配器分成两部分,最终分成的四部分分别连接四个开关。本发明能够实现不同的方向图,还能实现左旋圆极化和右旋圆极化。

技术领域

本发明涉及天线技术,特别是涉及一种方向图、极化可重构天线。

背景技术

无线通信技术的快速发展对系统需求提出了更高要求,传统的单功能天线并不能很好的满足当前的需要,并成为制约系统性能发展的瓶颈。可重构天线的提出和发展给这些问题提供了很好的解决方案。可重构天线可以通过频率复用来增加系统的容量,并且能够解决通信中的极化失配的问题,从而提高通信质量。

由于现代单层PCB工艺十分成熟,在不是十分高的频段内,加工精度也十分有保证,同时加工的产品可以拥有低轮廓、小体积、高集成度的特性,有利于天线的大规模生产与应用。因此,使用单层PCB工艺的极化可重构基片集成波导缝隙天线在低轮廓、高集成度以及降低成本上都有很现实的意义。

现有的多波束天线一般可以由一些波束形成网络实现,比如巴特尔矩阵网络。然而这些波束形成网络的面积远远大于天线辐射单元的面积。

发明内容

发明目的:本发明的目的是提供一种能够有效减小天线面积的方向图、极化可重构天线。

技术方案:为达到此目的,本发明采用以下技术方案:

本发明所述的方向图、极化可重构天线,包括四个天线单元和四个与天线单元一一对应的开关,每个天线单元具有两对可控的微扰部分,两对可控的微扰部分分别与所在天线单元对应的开关相连,开关用于控制微扰部分的状态从而改变对电流的扰动;每个天线单元包括三个馈电端口,各天线单元的馈电端口分别由馈电探针经传输线与所在天线单元对应的开关相连;所述传输线经过第一等相位等幅度功率分配器分成两部分,每一部分再分别经过一个第二等相位等幅度功率分配器分成两部分,最终分成的四部分分别连接四个开关。

进一步,所述天线包括由下往上依次设置的馈电介质基片、中间层介质基片和上层寄生介质基片,传输线所在层为下馈电金属层,下馈电金属层设于馈电介质基片的下表面,馈电介质基片的上表面设有金属地层,中间层介质基片的上表面设有中间辐射金属贴片层,上层寄生介质基片的上表面设有上寄生金属贴片层,馈电探针依次贯穿下馈电金属层、馈电介质基片、金属地层、中间层介质基片以及中间辐射金属贴片层,且馈电探针的上端与中间辐射金属贴片层的上表面连接,馈电探针的下端与下馈电金属层的下表面连接。

有益效果:本发明公开了一种方向图、极化可重构天线,相比现有技术,具有以下有益效果:

1、整个天线主要有金属层和金属化通孔组成,整个结构可以用传统的PCB或LTCC工艺来实现;

2、该天线能通过改变每个天线单元的馈电端口实现不同的方向图;

3、该天线具有两种不同的极化特性:左旋圆极化和右旋圆极化,同时满足较好的极化特性,较好的驻波特性,且增益波动小、轮廓低、体积小、实现简单,易于集成。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中天线的馈电层结构示意图;

图2为本发明具体实施方式中天线的金属地层结构示意图;

图3为本发明具体实施方式中天线的中间辐射金属贴片层结构示意图;

图4为本发明具体实施方式中天线的寄生金属贴片层结构示意图;

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