[发明专利]一种基于PIN管的方向图可重构天线

说明书

本发明一种基于PIN管的方向图可重构天线，该天线包括辐射体器、地板和多个引向器/反射器可调印制板；辐射器由印制板制成，印制板上蚀刻出偶极子及馈电单元，所述辐射器的下部固定在地板的中心，辐射器上的偶极子垂直于地板所在平面，以偶极子为中心均匀分布多个引向器/反射器可调印制板；多个引向器/反射器可调印制板均竖直固定在地板上，每个引向器/反射器可调印制板的结构均相同，包括能实现引向器功能/反射器功能的覆铜图形，在两个覆铜图形之间具有细缝，在该细缝中安装PIN管，所述PIN管通过相应的印制线分别与两个覆铜图形连接，所述印制线与地板连接，通过PIN管改变印制线长度，实现引向器和反射器的转换，从而改变天线的方向图。

技术领域

本发明涉及一种基于PIN管的方向图可重构天线，具体地说，是指一种工作于S波段，具有方向图可重构特性的天线。

背景技术

伺服天线较多地应用于一点多址通信中，广泛地应用于军事、航天、遥控、遥测领域。在较低的频段中，伺服天线主要利用伺服电机，旋转关节完成对天线方向图的改变，一般伺服天线的价格较高，同时伺服电机容易对微波信号产生干扰；而随着现代通信技术的发展，在性能方面要求天线的指向速度要快；在结构尺寸方面，无线通信的应用平台越来越多，对无线通信设备的适装性要求越来越高，伺服电机尺寸一般较大在很多情况下无法满足要求。

考虑到上述情况，有必要为实际通信平台开发一种不需要天线电机伺服系统(天线电机伺服系统是包含天线伺服电机、电机驱动及指向控制等的一个系统设备)，而可以实现方向图指向变化的天线。

与以往天线形式相比，以往的可重构天线主要侧重于频率可重构、带宽可重构方面，在目前方向图可重构天线，其天线的形式为圆形扇面式结构，通过PIN管以模拟信号的形式对其进行控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足和缺陷，提供一种基于PIN管的方向图可重构天线，该天线工作于S波段，采用偶极子、引向器和反射器的结构形式，能使天线在带宽、增益等方面均有显著的提高，同时该天线不需要安装天线电机伺服系统，避免了现有技术中使用天线电机伺服系统而带来的价格高、搜索时电机转动对微波信号有干扰、尺寸大等问题的弊端，配合PIN管进行方向图的控制，能以数字控制的方式实现控制，结构更加简洁。

本发明的技术方案是：一种基于PIN管的方向图可重构天线，其特征在于该天线包括辐射体器、地板和多个引向器/反射器可调印制板；辐射器由印制板制成，印制板上蚀刻出偶极子及馈电单元，所述辐射器的下部固定在地板的中心，辐射器上的偶极子垂直于地板所在平面，以偶极子为中心均匀分布多个引向器/反射器可调印制板；多个引向器/反射器可调印制板均竖直固定在地板上，每个引向器/反射器可调印制板的结构均相同，包括能实现引向器功能/反射器功能的覆铜图形，在两个覆铜图形之间具有细缝，在该细缝中安装PIN管，所述PIN管通过相应的印制线分别与两个覆铜图形连接，所述印制线与地板连接，通过PIN管改变印制线长度，实现引向器和反射器的转换，从而改变天线的方向图；

所述偶极子的上半振子为矩形，下半振子为长条状，偶极子的下半振子与地板的地连接，上半振子与带状线的信号线连接，带状线连接馈电单元。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明天线改变了引向器与反射器的布局，同时采用PIN管对引向器和反射器进行了融合，能够通过数字信号控制使得引向/发射器可调印刷板工作在引向器或反射器状态下，优化了引向/发射器可调印刷板的形状结构尺寸，保证了天线的方向图的可重构性及天线的抗干扰性，具体表现如下：

1.增益高。增加反射器和引向器后，增加了偶极子天线的增益，天线增益比标准偶极子天线增加了5dBi。

2、带宽宽。通过调整辐射器的电路结构(微调馈电匹配电路，即其印制线的长短)，天线的驻波比小于2的带宽为2GHz～3GHz。