[发明专利]一种基于射频开关电路的单辐射体方向图重构天线设计方法

摘要

本发明为一种基于射频开关电路的单辐射体方向图重构天线设计方法，通过开关电路对天线中的射频端口和注入方向进行选择，天线采取双端口对称设计，利用不同端口工作时的极化方向不同，生成两种不同极化的方向图，利用单端口工作时的相位差，生成不同方向的方向图。天线原理简明、结构紧凑、轻便以加工，可以用于未来机载多极化方式、多方向链路通信等的射频前端设计。

主权项

1.一种基于射频开关电路的单辐射体方向图重构天线设计方法，其特征在于：通过以下步骤实现；1)天线设计采用在介质集成波导结构上开槽，形成缝隙天线阵的方式实现，其中缝隙与波导窄壁成45°角，为斜缝隙结构，此结构在波导的两端进行射频馈电，可分别产生45°和‑45°辐射方向图；2)对介质集成波导进行对称折叠设计，其中折叠后弯折处采用耦合结构，电磁波在耦合处形成180°相差，结合折叠后电磁波传输方向的180°相位差，折叠后整个阵列相位特征与不折叠时一致，阵列构成形式不变；以耦合处为分界线，利用两部分介质集成波导缝隙天线阵辐射单元之间的90°夹角，当两端同时输入时，共同形成圆极化方向图；3)折叠式介质集成波导缝隙天线阵结构形式为对称设计，在两端端口处各自连接一段四分之一波长微带线分支，分别扩展为2个相差90°的双输入端口，此时天线阵列输入口共计4个；4)扩展后的4个输入端口，通过射频开关阵列对多个输入端口进行导通选择控制，实现阵列方向图重构；5)开关阵列由一个双刀双掷开关和单刀双掷开关，其中两个单刀双掷开管连接于双刀双掷开关后端；双刀双掷开关实现对天线阵列的上、下输入端口进行选择，单刀双掷开关实现对0相差和90°相差两种输入方式的选择；6)当双刀双掷开关导通其中一个通道，对应的后端单刀双掷任意闭合一个输入端口，输入信号选择上方或下方端口输入，为单个端口输入模式，可分别形成45°方向和‑45°辐射方向性图；7)当双刀双掷开关同时导通两个通道，后端两个单刀双掷开关一个选择0相差输入，一个选择90°相差输入，此时阵列的上下两个输入端口的相位相差90°，可分别形成左旋圆极化和右旋圆极化方向图。