[发明专利]一种三频极化可重构单馈贴片天线

说明书

本发明公开了一种三频极化可重构单馈贴片天线，包括第一、二介质基板，输入端口、PIN二极管、电感、电容和电压模块；第一介质基板位于第二介质基板上方，两介质基板之间存在空气层；第一介质基板顶面设有矩形辐射贴片，矩形辐射贴片的其中三边加载有开路短截线，开路短截线通过PIN二极管与矩形辐射贴片连接，矩形辐射贴片内部开有三条与所靠近边相平行的缝隙，缝隙中心处各跨接有一个PIN二极管；第二介质基板顶面设有带缝隙的地板，底面设有输入端口的微带馈线，输入端口的微带馈线通过地板上的缝隙来激励矩形辐射贴片。本发明能够在三个频段实现极化特性的切换，具有功能多元化、设计灵活、低剖面、成本低等优点。

技术领域

本发明涉及天线的技术领域，尤其是指一种三频极化可重构单馈贴片天线。

背景技术

可重构天线因为具有多功能性的特点而引起人们注意，其中极化可重构天线具有降低衰落损耗、提高系统容量、抑制信道干扰等优点而备受关注。在建筑密集的地方，会出现大量的多径反射，圆极化天线可以有效对抗法拉第旋转效应和多径衰落，改善信号质量。在多径反射不显著的农村或公路开阔地，极化主要集中为垂直方向。为了使同一个系统同时满足多个通信标准且能够根据应用需要切换极化状态，多频极化可重构天线的作用显得尤为重要。微带平面天线因为具有重量轻、易加工、低剖面和低成本等优点，在现代通信终端发挥重要的作用。至今为止国际上学者们提出了多种贴片天线的多频和极化可重构的技术实现。

2013年，Ahmed Khidre等学者在“IEEE TREANSACTIONS ON ANTENNAS ANDPROPAGATION”上发表题为“Circular Polarization Reconfigurable Wideband E-ShapedPatch Antenna for Wireless Applications”的文章，他们通过在E型辐射贴片的两条缝隙上各加载一个微波开关，利用微波开关的开合状态，可实现两种工作状态的切换：在2.3-2.5GHz处左旋圆极化，或在2.3-2.5GHz处实现右旋圆极化。

2015年，Mohammad M.Fakharian等学者在“IEEE ANTENNAS AND PROPAGATIONMAGAZINE”上发表题为“Reconfigurable Multiband Extended U-Slot Antenna WithSwitchable Polarization for Wireless Applications”的文章，他们通过在辐射贴片上开U型槽线以及在接地板上开槽线，利用偏置电路控制跨接在U型槽线上的PIN二极管，实现四种工作状态的切换：在2.4GHz和5.8GHz实现右旋圆极化，或在2.4GHz和5.8GHz实现左旋圆极化，或在2.4GHz、3.5GHz和5.8GHz实现线极化，或在5.8GHz实现线极化。

对现有技术进行调查了解，具体如下：

总的来说，在现有工作中，关于极化可重构和多频天线的研究占了相当一部分的比例，但是，其中大部分的可重构多频天线都集中在单频或者双频，关于三频的研究相对较少。此外，同时在三个频段实现极化状态切换的天线更少。所以设计一款具有三频极化可重构特性的、单缝隙耦合馈电、结构简单的贴片天线具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种结构简单可靠的三频极化可重构单馈贴片天线，能够在三个频段实现极化特性的切换，具有功能多元化、设计灵活、低剖面、成本低等优点。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种三频极化可重构单馈贴片天线，包括第一介质基板、第二介质基板、输入端口、第一PIN二极管、第二PIN二极管、第三PIN二极管、第四PIN二极管、第五PIN二极管、第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、第五电感、第六电感、第七电感、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第一电压模块、第二电压模块、第三电压模块、第四电压模块、第五电压模块、第六电压模块、第七电压模块；