[实用新型]宽频带高增益的方向图可重构天线及通信设备

说明书

本实用新型公开了一种宽频带高增益的方向图可重构天线及通信设备，所述天线包括介质基板、辐射结构、馈电结构和馈电探针，所述辐射结构设置在介质基板上表面，所述馈电结构设置在介质基板下表面，所述馈电探针的两端分别与辐射结构、馈电结构连接；所述辐射结构包括两个叉形贴片、两个三角环形贴片和两组阶梯阻抗谐振器贴片组，所述两个叉形贴片对称设置在介质基板上表面的其中两侧，两组阶梯阻抗谐振器贴片组对称设置在介质基板上表面的另外两侧；所述通信设备包括上述的天线。本实用新型天线具有在H面全向和定向的切换功能以及在E面方向切换功能，在此基础上该天线还具有宽频带、高增益、天线定向性好、成本低和易加工等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种天线，尤其是一种宽频带高增益的方向图可重构天线及通信设备，属于天线技术领域。

背景技术

目前无线通信环境变化多端，为适应复杂的通信环境，天线作为无线通信的前端器件，承担着发射信号和接收信号的功能，正朝着大容量，多功能，超宽带、小型化等重要方向发展。为有效对抗多径衰落，提高通信性能，有效减弱噪声干扰，方向图可重构这一特性显得尤为重要。方向图的重构可以改变发射和接收天线的方向，实现了多天线的功能，不再朝着单一方向辐射，可以根据需要随时改变方向，有效的减少不必要的噪声干扰，所以方向图可重构天线非常具有研究意义、实用价值以及广泛的应用前景。

改变天线方向图的传统方法是采用相控阵天线技术，但是由于相控阵天线具有复杂的阵列结构和昂贵的移相器，使得该方法在实际应用中有一定的局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决上述现有技术的不足之处，提供一种宽频带高增益的方向图可重构天线，该天线具有在H面全向和定向的切换功能以及在E面方向切换功能，在此基础上该天线还具有宽频带、高增益、天线定向性好、成本低和易加工等优点，可以很好的应用于3.5GWIMAX频段、无线通信、军民用雷达、智能武器制导领域。

本实用新型的另一目的在于提供一种通信设备。

本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：

宽频带高增益的方向图可重构天线，包括介质基板、辐射结构、馈电结构和馈电探针，所述辐射结构设置在介质基板上表面，所述馈电结构设置在介质基板下表面，所述馈电探针的两端分别与辐射结构、馈电结构连接；

所述辐射结构包括两个叉形贴片、两个三角环形贴片和两组阶梯阻抗谐振器贴片组，所述两个叉形贴片对称设置在介质基板上表面的其中两侧，且两个叉形贴片之间形成两个凹槽，两个三角环形贴片对称设置在两个凹槽内；两组阶梯阻抗谐振器贴片组对称设置在介质基板上表面的另外两侧，每组阶梯阻抗谐振器贴片组包括两个阶梯阻抗谐振器贴片，两个阶梯阻抗谐振器贴片之间加载有两个开关。

进一步的，所述介质基板的截面形状为矩形，介质基板的尺寸为0.63λ₀×0.42λ₀×0.008λ₀，其中λ₀为天线中心频率所对应自由空间的波长。

进一步的，所述介质基板采用FR4介质板材，相对介电常数为3.8，损耗角正切值为0.02。

进一步的，每个叉形贴片包括相连接的第一矩形枝节和等腰梯形枝节，所述第一矩形枝节的一侧至另一侧开有矩形槽。

进一步的，每个叉形贴片中，所述第一矩形枝节的长度11mm～13mm，宽度为8mm～10mm；所述等腰梯形枝节的底边长为8mm～10mm，高度为10mm～11mm；所述矩形槽的长度11mm～13mm，宽度为3mm～5mm。

进一步的，每个叉形贴片中，所述矩形槽处加载有Z形枝节，所述Z形枝节包括两个水平部分和一个竖直部分，两个水平部分分别与第一矩形枝节连接，且其中一个水平部分向内延伸，另一个水平部分向外延伸，竖直部分的两端分别与两个水平部分连接。