[发明专利]一种宽带可重构天线馈电系统及电子设备

说明书

本发明提供一种宽带可重构天线馈电系统，包括：功分器，用于将输入信号分成两路子信号；定向耦合器组件，包括第一定向耦合器和第二定向耦合器，第一定向耦合器与第二定向耦合器均与功分器的两个信号输出端相连，以用于接收对应的子信号，第一定向耦合器与第二定向耦合器同时与信号输出端口相连，用于输出信号；分支线式加载型移相器，用于产生宽带微带线45°相位差，与定向耦合器组合使用；二极管组件，多个二极管至少与第一定向耦合器和第二定向耦合器相连；以及控制器，其至少与多个二极管相连，以通过控制多个二极管的导通或断开调整第一定向耦合器和第二定向耦合器的端口反射系数，使第一定向耦合器和第二定向耦合器分别形成目标移相器。

技术领域

本发明实施例涉及天线领域，特别涉及一种宽带可重构天线馈电系统及电子设备。

背景技术

在现代微波通信领域，为了满足信息系统对多功能、超宽带、大容量的传输需求，就要逐渐增多信息传输子系统的数量，天线作为整个系统信号发射和接收的重要组件，其数量也会随之相应增加。

在这一背景下，D.H.Schaubert等人在1983年提出了“可重构天线”的概念，通过改变天线的频率、极化和方向图中的一种或者多种参数，来实现天线的多种功能，从而能够对天线的工作状态随时进行调整。这样不仅能够减少雷达系统上天线的数量，减轻雷达系统特别是弹载系统的重量，还改善了系统天线阵列之间电磁兼容性能，有效缓解了天线数量对微波通信系统发展的制约。

极化可重构天线是可重构天线研究中的重点研究对象之一，它可以在有限的系统体积内提高空间自由度并获得更大的增益，从而可以极大地提高无线通信系统的传输速率和系统容量；在现代无线通信系统中，为了提高系统抗干扰能力，无线信道传输方式随时在发生变化，根据不同的信道传输特征及时调整天线极化有助于系统始终处于接收信号的最佳状态。另外，通过极化分集，极化可重构天线还可用来实现频率复用，从而提高系统容量。能够同时实现两种以上极化形式的极化可重构天线在频率复用、提高极化控制系统性能方面具有传统天线无可比拟的优越性。在卫星通信和雷达探测系统中，极化可重构可用来减少极化损耗。传统天线应用的极化方式有垂直极化、水平极化、+45°斜极化、-45°斜极化、左旋圆极化和右旋圆极化等，其中前面四种极化属于线极化，后面两种是圆极化。典型的实现极化可重构天线的方法是：在辐射体和馈电网络之间使用PIN二极管，通过控制二极管的导通和关断，改变天线的电场辐射方向，实现垂直/水平双极化、左/右旋圆极化等多种极化方式的可重构功能。

但是目前的极化可重构天线受结构限制，具有难以实现多极化、宽频带以及电路复杂等缺陷。

发明内容

本发明实施例提供了一种宽带可重构天线馈电系统，包括：

功分器，用于将输入信号分成两路子信号；

定向耦合器组件，包括第一定向耦合器和第二定向耦合器，所述第一定向耦合器与第二定向耦合器均与所述功分器的两个信号输出端相连，以用于接收对应的所述子信号，所述第一定向耦合器与第二定向耦合器同时与系统信号输出端口相连，用于输出信号；

分支线式加载型移相器，用于产生宽带微带线45°相位差，与定向耦合器组合使用；

二极管组件，其包括多个二极管，所述多个二极管至少与所述第一定向耦合器和第二定向耦合器相连；以及

控制器，其至少与所述多个二极管相连，以通过控制所述多个二极管的导通或断开调整所述第一定向耦合器和第二定向耦合器的端口反射系数，使所述第一定向耦合器和第二定向耦合器分别形成目标移相器。

作为一实施例，所述第一定向耦合器及第二定向耦合器均具有用于增加带宽的矩形缺陷地结构。