[发明专利]一种频率/极化混合可重构天线

说明书

本发明一种频率/极化混合可重构天线，金属贴片地板分别印刷在第一介质板下表面和第二介质板上表面；第二介质板紧贴于第一介质板下面；第一介质板包括印刷在第一介质板的上表面的菱形金属贴片、菱形金属环；菱形金属环在菱形金属贴片的外围；菱形金属贴片馈电点位置设置金属化过孔连接到第二介质板的可重构威尔金森功分器，菱形金属环的四个边的中点与菱形金属贴片的四个边的中点之间通过四个变容二极管D1～D4连接；所述第二介质板下表面印刷可极化重构威尔金森功分器。本发明实现频率和极化的独立可重构，从而使天线能够在不同频段，不同极化方式间进行切换，其频率步进窄，能较精确的工作在频带内的不同频点。

技术领域

本发明涉及一种频率/极化可重构天线。

背景技术

信息社会大潮中，无线通信已经对人们的日常生活产生了巨大影响，而天线作为辐射与接受电磁波的装置，越来越收到专家学者的广泛关注。传统微带天线的频带较窄，常需要设计多个不同频带或者不同功用的天线。然而，这既使得天线占用体积与费用成倍增加，又产生了不同天线间电磁干扰，对微带天线的设计提出了新的挑战。为此，可重构天线应运而生。可重构天线的设计思路是通过一个或者少数几个天线实现多个天线或天线阵才能实现的功能，因此其一般带有切换不同工作状态的装置。通过设计不同种类的可重构天线，微带天线的频带得到拓展，功能得到丰富，卫星导航系统也可更加成熟。

根据目前检索发现，哈尔滨工业大学的韩崇志使用超表面材料来设计可重构天线，通过不同的超表面结构，可分别实现频带可重构与极化可重构。其设计的鱼鳞结构频带可重构天线中的半圆环金属单元按照周期排布，其带宽在单一方向上可拓展至300MHz，其可在4.6GHz-5.6GHz频段中通过机械旋转得到实现。此外，该文献中还提到了一类切角矩形切角超表面天线，可达成左右旋圆极化和线极化不同工作状态的切换。此外还设计了柳叶形式的超表面天线，也可做到极化可重构。

目前，频率可重构天线多数为频率离散可重构天线，连续可调的设计较不完善，主要是步进较宽，可选择的频点较少；混合可重构天线的设计目前难以实现不同特性参量的分离，即调整一种参数时，保持另一种参数稳定。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题：提供一种频率/极化混合可重构天线，实现频率和极化的独立可重构，从而使天线能够在不同频段，不同极化方式间进行切换，其频率步进窄，能较精确的工作在频带内的不同频点。

本发明一种频率/极化混合可重构天线，至少包括：

第一介质板、第二介质板、地板；地板分别印刷在第一介质板下表面和第二介质板上表面，地板为金属贴片；第二介质板紧贴于第一介质板下面；

所述第一介质板包括印刷在第一介质板的上表面的菱形金属贴片、菱形金属环；菱形金属环在菱形金属贴片的外围；菱形金属贴片馈电点位置设置金属化过孔连接到第二介质板的可重构威尔金森功分器，菱形金属环的四个边的中点与菱形金属贴片的四个边的中点之间通过四个变容二极管D1～D4连接；

所述第二介质板下表面印刷威尔金森功分器,其两个输出端口引出的传输线外侧各有一条90°移相传输线，90°移相传输线与输出端口传输线以及输入端口经功分后引出的传输线两两之间通过PIN二极管S1、S2、S3、S4、S5、S6相连；控制PIN二极管实现极化可重构。

进一步，在所述菱形金属环外围设有偏置线，通过电感与菱形金属环相连。

进一步，所述可极化重构威尔金森功分器，其输入端口与从激励端口引出的传输线之间通过电容相连；两个输出端口引出的传输线外侧各有一条90°移相传输线，90°移相传输线与输出端口传输线以及输入端口经功分后引出的传输线两两之间通过PIN二极管S1、S2、S3、S4、S5、S6相连；两条90°移相传输线的外侧、输出端口传输线的外侧以及与其同侧的输入端口经功分后引出的传输线的外侧均通过电感与一条偏置线相连；输出端口通过金属化过孔将激励传导至菱形金属贴片。

进一步，还包括电阻搭接于输入端口的两边。