[发明专利]一种频率可重构的电驱动液态金属偶极子天线

说明书

一种频率可重构的电驱动液态金属偶极子天线，涉及一种电驱动液态金属偶极子天线。目的是解决通过机械的方式调节的液态金属可重构天线结构复杂、自动化程度低和精度低的问题。本发明频率可重构的电驱动液态金属偶极子天线由第一天线臂、第二天线臂、第一电感、第二电感、电源、偏置器和同轴馈线组构成；第一天线臂和第二天线臂内部设置有通道和储液槽，通道内填充有NaOH溶液，通道其中一端的储液槽内填充有镓基液态金属。本发明只需要提供较小的电压即可实现一定范围内天线频率的重构，结构简单，通过电场驱动实现液态金属长度的改变准确性高，精度高。本发明适用于制备液态金属偶极子天线。

技术领域

本发明涉及一种电驱动液态金属偶极子天线。

背景技术

随着信息技术的发展，无线通信系统在国防与生活中都起到了至关重要的作用。近年来，无线通信系统功能的快速发展急需天线传输系统实现多功能和多工作模式的信号传输。按照传统天线的设计模式，将多个特定性能的天线合并到一个设备中，必然会带来一系列问题。例如：多天线、多子系统使得系统尺寸偏大、质量加重、占据空间增大；同一系统天线密度增加，天线间电磁耦合干扰变得严重，无线通信系统整体性能下降。因此需要实现天线的可重构，即通过使用一个天线实现多个天线的功能。

利用液态金属制备可重构天线可以实现频率的连续调谐，但是对液态金属的精准控制仍然处于初级阶段，例如，已有文献提出了一种伸缩式频率可重构液态金属天线及该天线的制备方法，该文献通过机械的方式改变液态金属天线长度，从而实现天线频率连续大范围调节。但是通过机械的方式调节频率存在结构过于复杂、自动化程度低和精度低的问题。

发明内容

本发明为了解决现有通过机械的方式调节的液态金属可重构天线结构复杂、自动化程度低和精度低的问题，提出一种频率可重构的电驱动液态金属偶极子天线。

本发明频率可重构的电驱动液态金属偶极子天线由第一天线臂、第二天线臂、第一电感、第二电感、电源、偏置器和同轴馈线组构成；

第一天线臂和第二天线臂为长条形，第一天线臂内部沿长度方向设置有第一通道，第一通道两端分别设置有第一储液槽；第二天线臂内部沿长度方向设置有第二通道，第二通道两端分别设置有第二储液槽；第一通道与其两端的第一储液槽相连通，第二通道与其两端的第二储液槽相连通；第一通道和第二通道的形状和尺寸相同，第一储液槽和第二储液槽的形状和尺寸相同；

第一通道和第二通道并列设置在同一水平面内、且第一通道的长度方向中线和第二通道的长度方向中线处于同一直线上，第一天线臂和第二天线臂中相邻的第一储液槽和第二储液槽内填充有镓基液态金属，第一天线臂和第二天线臂中相远离的第一储液槽和第二储液槽内、以及第一通道和第二通道内填充有NaOH溶液；

同轴馈线组包括同轴主馈线和两条同轴分馈线，其中一条同轴分馈线的一端由第一天线臂外部伸入至第一储液槽中的镓基液态金属内、并延伸至第一储液槽和第一通道连接处，另一端与同轴主馈线一端连接，另一条同轴分馈线的一端由第二天线臂外部伸入至第二储液槽中的镓基液态金属内、并延伸至第二储液槽和第二通道连接处，另一端与同轴主馈线一端连接；同轴主馈线另一端与偏置器的输出端通过导线连接，偏置器的输入端与电源的正极通过导线连接；

第一电感的一端伸入第一天线臂中远离第二天线臂的第一储液槽内的NaOH溶液内，第一电感的另一端与电源的负极连接；第二电感的一端伸入第二天线臂中远离第一天线臂的第二储液槽内的NaOH溶液内，第二电感的另一端与电源的负极连接。

本发明原理及有益效果为：