[发明专利]一种基于双波束转换的阵列天线

说明书

本发明公开了一种基于双波束转换的阵列天线，包括2*2阵列天线、4*4阵列天线和开关选择器，所述开关选择器包括两个隔直电容、两个PIN二极管和两个串联电感，所述开关选择器有两个输出端，其中一个输出端连接2*2阵列天线，另一个输出端连接4*4阵列天线；本发明实现通信的可靠性；该天线用于不稳定环境(如高塔)时，通过控制开关选择特定波束的阵列天线，避免高增益窄波束对指向要求高，信号因临时外界环境改变，发射和接收没有对准而无法传输的问题，实现通信的可靠性。

技术领域

本发明涉及阵列天线技术领域，具体涉及一种基于双波束转换的阵列天线。

背景技术

随着信息技术的高速发展，通信网络技术也在逐步成长,2G时代、3G时代、4G时代都顺应着时代的潮流给人们的生活带来了不同程度上的便利，天线作为无线通信系统的核心部件,在通信系统的发展长河中也是起着决定性的作用。由于单个天线的辐射方向性是全向的，为了使天线具有定向辐射的能力，将单独的天线按照一定的方式进行排列，形成一个天线阵列系统，可以增强其辐射方向性。

为解决不稳定环境下，具有低功耗设计要求的天线，在满足高增益的同时必然窄波束，而窄波束存在容易偏的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提出一种基于双波束转换的阵列天线，在不同环境下，利用开关二极管选择满足当前需求的阵列天线，实现通信的可靠性；该天线用于不稳定环境(如高塔)时，通过控制开关选择特定波束的阵列天线，避免高增益窄波束对指向要求高，信号因临时外界环境改变，发射和接收没有对准而无法传输的问题，实现通信的可靠性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于双波束转换的阵列天线，包括2*2阵列天线、4*4阵列天线和开关选择器，所述开关选择器包括两个隔直电容、两个PIN二极管和两个串联电感，所述开关选择器有两个输出端，其中一个输出端连接2*2阵列天线，另一个输出端连接4*4阵列天线；

所述两个PIN二极管两边电压的电平值，选择不同波束宽度的阵列天线。

进一步的，所述两个PIN二极管包括第一PIN二极管PIN1和第二PIN二极管PIN2；

第一PIN二极管PIN1和第二PIN二极管PIN2的阴极对接，输入信号连接在两个PIN二极管之间；第一PIN二极管PIN1的阳极通过一个隔直电容连接至4*4单元阵列天线及第一支路，第二PIN二极管PIN2的阳极通过一个隔直电容连接至2*2单元阵列天线及第二支路。

进一步的，所述2*2阵列天线，包括介质板，介质板上设置四个天线单元，四个单元天线相对中心馈点呈均匀阵列分布，四个单元天线由一分四的等功分网络连接。

进一步的，所述4*4阵列天线，包括介质板，介质板上设置十六个天线单元，十六个单元天线相对于中心馈点呈均匀阵列分布，十六个单元天线由一分十六的等功分网络连接。

进一步的，所述天线单元为蝶形偶极子天线，包括置于介质板正面的第一贴片和第一传输线，置于介质板背面的第二贴片和第二传输线。

进一步的，所述2*2单元阵列天线在中心频率5.8GHz的增益为10.7GHz，所述4*4单元阵列天线在中心频率5.8GHz的增益为16.7GHz。

进一步的，所述第一支路与第二支路结构相同，包括串联电感和接地电容，其中，串联电感一端连接PIN二极管的阳极，另一端连接接地电容。

进一步的，所述串联电感、接地电容以及隔直电容之间的连接线采用高阻抗线。

进一步的，所述第一支路中的串联电感还连接有第一电压V1；所述第二支路中的串联电感还连接有第二电压V2。