[发明专利]一种基于基片集成波导的频率可重构天线及制备方法

说明书

本发明实施例公开了一种基于基片集成波导的频率可重构天线及制备方法，天线包括：上表面开设有环状缝隙和长缝缝隙的基片集成波导；在开设环状缝隙的同时形成一贴片；环状缝隙中设置有多个PIN二极管，二极管的两端与基片集成波导的上表面和贴片连接，通过控制二极管的偏置状态来控制贴片与基片集成波导的上表面连接或断开；当二极管导通时，贴片与基片集成波导的上表面连接，通过上表面的长缝缝隙辐射，实现第一频率波段的工作状态；当二极管截止时，贴片与基片集成波导上表面断开连接，通过上表面的贴片辐射，实现第二频率波段的工作状态，本发明通过控制二极管的偏置状态，就可以实现天线在不同波段之间的切换。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种基于基片集成波导的频率可重构天线及制备方法。

背景技术

近年来，无线通信系统朝着大容量、小型化的方向发展，在系统的体积进一步缩小的同时，功能也进一步复杂化，无线设备的数量增加，可重构天线的提出，使一副天线实现多副天线的功能成为可能，对于增加通信系统的容量、减小系统的重量和体积均有重大意义。

而现有的主流天线仅能实现单一频段上的连接，随着社会的进步科学技术的发展，人们对天线工作需求越来越多，精度要求也越来越严格，而现有的天线结构大多数为单一频段工作，无法实现工作频段的自由切换。

发明内容

由于现有方法存在上述问题，本发明实施例提供一种基于基片集成波导的频率可重构天线及制备方法。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于基片集成波导的频率可重构天线，包括：

基片集成波导，所述基片集成波导的上表面开设有环状缝隙和长缝缝隙；其中，在所述基片集成波导的上表面开设所述环状缝隙的同时形成有一贴片，所述贴片由所述环状缝隙围绕；

所述环状缝隙中设置有多个PIN二极管，所述多个PIN二极管环绕所述环状缝隙，所述多个PIN二极管的一端与所述基片集成波导的上表面连接，另一端与所述贴片连接，通过控制所述多个PIN二极管的偏置状态来控制所述贴片与所述基片集成波导的上表面连接或断开连接；

其中，当所述多个PIN二极管为导通状态时，所述贴片与所述基片集成波导的上表面连接，所述基片集成波导通过所述基片集成波导的上表面的长缝缝隙进行辐射，实现第一频率波段的工作状态；

当所述多个PIN二极管为截止状态时，所述贴片与所述基片集成波导的上表面断开连接，所述基片集成波导通过所述基片集成波导的上表面的贴片进行辐射，实现第二频率波段的工作状态。

进一步地，所述第一频率波段为S波段，所述第二频率波段为C波段。

进一步地，还包括：直流偏置器；

所述直流偏置器与馈电位置的SMA头相连，用于在提供射频输入信号的同时为所述多个PIN二极管提供偏置电压，以控制所述多个PIN二极管处于导通状态或截止状态。

进一步地，所述基片集成波导为单层结构，所述基片集成波导的上下表面均镀有金属层，四周边界排列连接上下表面的金属通孔，所述基片集成波导采用Rogers 5880材料，介电常数为2.2，介质损耗为0.0009。

进一步地，还包括：频率调节通孔；所述频率调节通孔连接上下表面，用于调节所述基片集成波导的工作频率。

进一步地，所述长缝缝隙的长度为二分之一波长，缝隙宽度为1～2mm。

进一步地，所述环状缝隙为多边形环状缝隙或圆形环状缝隙。

进一步地，当所述环状缝隙为矩形环状缝隙时，所述矩形环状缝隙的长为22～24mm，宽为17～20mm。

进一步地，所述第二频率波段的中心频率与所述第一频率波段的中心频率的比值大于2。