[发明专利]一种方向图可重构液体天线

说明书

本发明公开了一种方向图可重构液体天线，包括液体单极子、液体反射面、接地板以及馈电结构。天线的馈电结构采用顶端加载金属圆盘的同轴探针实现。液体单极子和液体反射面由透明液体容器和饱和盐水构成；天线的方向图可重构通过选择液体反射面特定位置注入盐水形成不同的液体反射面实现。本发明利用水的透明性，液体性，流动性使得天线可以实现方向图可重构，在工作频段内，天线总效率可达60％以上。

技术领域

本发明属于天线技术领域，尤其涉及一种可重构液体天线。

背景技术

随着无线通信系统的大量应用，天线作为无线通信系统的重要组成部分，受到了人们的高度重视。传统的金属天线难以满足系统所需要的各种要求，因此，克服传统天线缺点的新型天线的研究显得尤为迫切。液体天线作为一种新型天线，由于其成本低，可重构性强等特点，受到了广泛的关注。液体天线主要包括纯水天线、盐水天线或者其他有机、无机液体天线，具有透明性，易获得，流动性好,设计灵活,雷达散射截面小，易重构等优点。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种方向图可重构液体天线，实现方向图可重构，而不需要任何额外的偏压电路。

技术方案：一种方向图可重构液体天线，包括：接地板，固定在接地板上的液体单极子和液体反射面，以及穿过接地板的馈电结构；

所述液体单极子包括透明圆柱形容器和水溶液，所述液体反射面包括透明中空的圆环柱体容器和水溶液，所述水溶液为饱和盐水；所述圆环柱体容器被透明隔板沿圆周平均分为若干个部分；所述馈电结构包括顶端加载金属圆盘的同轴探针；

所述透明圆柱形容器与接地板之间还包括低介电常数的圆柱形介质层；所述同轴探针穿过所述圆柱形介质层，所述金属圆盘与所述透明圆柱形容器中的水溶液接触；

液体天线的方向图可重构通过以下方式实现：依次选择所述液体反射面中连续相邻的若干个部分注入所述饱和盐水，来调整液体反射面角度，从而改变天线的波束指向，实现方向图可重构。

进一步的，所述接地板采用圆形金属铝板，半径为300mm，厚度为2mm；所述馈电结构的顶端金属圆盘半径为23mm，厚度为5mm；所述液体单极子的透明圆柱形液体容器的外径为25mm，高度为130mm，厚度为2mm；液体反射面的圆环柱体容器的内径为215mm，外径为265mm，高度为320mm，壁厚为2mm；所述圆柱形介质层的半径为33mm，高度为18mm；所述透明隔板厚度为2mm。

进一步的，所述圆环柱体容器的材质为透明PVC。

进一步的，所述圆柱形介质层的材质为介电常数为2.1的特氟龙。

有益效果:本发明提供的方向图可重构液体天线与现有的液体天线及液体单极子天线相比，其显著优点为：(1)利用水的流动性,透明特性，形成不同状态的液体反射面，改变天线的波束指向，实现方向图可重构，而不需要任何额外的偏压电路。(2)通过使用液体反射面，在工作频率上实现较高的增益。

附图说明

图1是本发明实施例提供的方向图可重构液体天线的立体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的方向图可重构液体天线的前视结构示意图；

图3是本发明实施例提供的方向图可重构液体天线的俯视结构示意图；

图4是本发明实施例提供的方向图可重构液体天线馈电结构图；

图5是本发明实施例提供的方向图可重构液体天线可注盐水部分示意图；

图6是本发明实施例提供的方向图可重构液体天线4种典型液体反射面组合；

图7是本发明实施例提供的方向图可重构液体天线的S₁₁仿真图；