[实用新型]一种方向图可重构左/右旋圆极化天线

说明书

本实用新型公开了一种方向图可重构左/右旋圆极化天线，包括介质板、圆形贴片、水平环、三个L型探针、四根金属短路钉、宽带馈电网络、阻抗匹配电路和四个垂直巴伦；所述水平环主要由四个印刷偶极子组成的；所述介质板包括上层介质板和下层介质板；所述水平环和圆形贴片均刻蚀于上层介质板的背面，所述宽带馈电网络和匹配电路位于下层介质板的背面，所述三个L型探针、四根金属短路钉和四个垂直巴伦位于上层介质板和下层介质板之间；所述宽带馈电网络和阻抗匹配电路相连；阻抗匹配电路上加载有射频开关，所述四根金属短路钉位于圆形贴片的边缘，每个垂直巴伦印制在一块介质基板上。该天线为低剖面结构，易于制作，可实现左/右旋圆极化的切换。

技术领域

本实用新型涉及移动通信天线领域，特别涉及一种方向图可重构左/右旋圆极化天线。

背景技术

随着科学技术的进步，人们对信息的需求量前所未有地增加，使得通信技术得到突飞猛进地发展。作为通信领域的一个重要分支，无线通信因其摆脱了对物理传输线的依赖，在国防、民生等各个领域得到了广泛应用。而天线是无线电设备的信息出入口，天线性能的优劣直接影响整个无线通信系统的通信质量。

方向图可重构天线具有重构其辐射方向图的能力，它是要求在保持天线工作频段与极化方式不变的前提下，通过改变方向图形状或者主波束辐射方向，使信号对准目标用户，从而避开干扰源以抑制信号干扰，节约系统能量，提高通信系统的安全性和保密性。

圆极化波具有能够被任意线极化波接收、旋向正交性和入射到对称目标旋向反转等特性，因此圆极化天线能够有效抑制雨雾干扰和抗多径反射，在通信、遥测遥感、电子对抗及广播电视等领域有广泛的应用。

目前的方向图可重构天线多是通过动态改变天线辐射体或改变馈电网络的馈电路径两种方法实现方向图可重构。前者将控制极化方式的射频开关置于天线辐射体上，后者将可控射频开关设置于馈电结构上。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本实用新型提供一种方向图可重构左/右旋圆极化天线。

本发明至少通过如下技术方案之一实现。

一种方向图可重构左/右旋圆极化天线，包括介质板、圆形贴片、水平环、三个L型探针、四根金属短路钉、宽带馈电网络、阻抗匹配电路和四个垂直巴伦；所述水平环主要由四个印刷偶极子组成的；所述介质板包括上层介质板和下层介质板；所述水平环和圆形贴片均刻蚀于上层介质板的背面，所述宽带馈电网络和匹配电路位于下层介质板的背面，所述三个L型探针、四根金属短路钉和四个垂直巴伦位于上层介质板和下层介质板之间；两个L型探针分布在圆形贴片的边缘，所述两个L型探针一端分别连接阻抗匹配电路的输出端，另一端相互垂直并分别指向圆形贴片的中心；另外一个L型探针位于圆形贴片的圆心，一端连接匹配电路的输出端，另一端向圆形贴片的边缘延伸。

所述四个印刷偶极子呈十字对称分布在圆形贴片周围，每个垂直巴伦印制在一块介质基板上，每个垂直巴伦位于一个印刷偶极子下方，印刷偶极子通过垂直巴伦与宽带馈电网络连接；所述宽带馈电网络和阻抗匹配电路相连；四个金属短路钉位于圆形贴片下方，所述四根金属短路钉对称分布在圆形贴片的边缘，用于连接圆形贴片和地面；

所述阻抗匹配电路上加载有射频开关。

宽带馈电网络为水平环馈电；阻抗匹配电路使四种状态覆盖同一频段。

进一步的，每个印刷偶极子为弧形，长度均为0.5λ₀，其中，λ₀是中心频率1.9GHz所对应的自由空间波长；每个印刷偶极子包括主偶极子和寄生偶极子，寄生偶极子位于主偶极子外侧。

金属短路钉位于圆形贴片的边缘。

进一步的，所述上层介质板和下层介质板的厚度不同。