[实用新型]极化可重构的介质谐振器天线模组及电子设备

说明书

本实用新型公开了一种极化可重构的介质谐振器天线模组及电子设备，包括超表面层、人工磁导体层和至少一个的天线单元，所述天线单元包括介质谐振器；所述超表面层设置于所述人工磁导体层上，所述介质谐振器设置于所述超表面层上；所述介质谐振器的介电常数大于或等于35；所述超表面层为反射投射一体化的超表面层。本实用新型可在5G毫米波与卫星通信中切换，且可实现大角度扫描。

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种极化可重构的介质谐振器天线模组及电子设备。

背景技术

5G毫米波模组的极化通常为线极化；而圆极化的毫米波模组在卫星通信、导航和制导方面有广泛的应用前景，特别是ka波段应用于卫星毫米波通信，部分频段与5G毫米波频段重合，因此，设计一种极化可重构的模组便可在5G毫米波与卫星通信中切换。

5G毫米波模组需要进行电子扫描来达到高度空间覆盖，因此要求天线波束角度宽，组阵后扫描角度大。对于毫米波卫星通信，也需要多波束天线来达到大角度的信号接收，但一般需要设计复杂的馈电网络来达到多波束天线系统，或者设计复杂的机械系统安装多馈源加载的透射/反射天线。如果模组可以实现大角度扫描，那么也不需要复杂的馈源系统和机械系统，可仅通过电子扫描实现，大幅度降低系统复杂度。

因此，如何提升扫描极限，实现大角度扫描成为有待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种极化可重构的介质谐振器天线模组及电子设备，可实现大角度的扫描。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种极化可重构的介质谐振器天线模组，包括超表面层、人工磁导体层和至少一个的天线单元，所述天线单元包括介质谐振器；所述超表面层设置于所述人工磁导体层上，所述介质谐振器设置于所述超表面层上；所述介质谐振器的介电常数大于或等于35；所述超表面层为反射投射一体化的超表面层。

进一步地，所述超表面层包括多个超表面单元，所述多个超表面单元阵列分布；所述超表面单元包括依次层叠的第一金属层、第一介质层、第二金属层、第二介质层和第三金属层，还包括第一二极管和第二二极管；所述第一二极管设置于所述第一介质层中，所述第一二极管的一端连接所述第一金属层，另一端连接第二金属层；所述第二二极管设置于所述第二介质层中，所述第二二极管的一端连接所述第二金属层，另一端连接第三金属层。

进一步地，还包括控制芯片，所述控制芯片分别与各超表面单元中的第一二极管和第二二极管连接。

进一步地，所述第一金属层、第二金属层和第三金属层均包括两个第一金属贴片和一个第二金属贴片；所述第一金属贴片的形状为矩形，所述第二金属贴片的形状为十字形；所述两个第一金属贴片分别位于所述第二金属贴片的两侧。

进一步地，所述第一金属层和第二金属层中的第一金属贴片和第二金属贴片在所述第三金属层的投影与所述第三金属层中的第一金属贴片和第二金属贴片重叠。

进一步地，所述第一金属层、第二金属层和第三金属层中的第一金属贴片的尺寸相同，所述第一金属层和第三金属层中的第二金属贴片的尺寸相同，所述第二金属层中的第二金属贴片的尺寸小于所述第一金属层中的第二金属贴片。

进一步地，所述介质谐振器的介电常数为45。

进一步地，所述介质谐振器的形状为圆柱体，所述圆柱体的底面半径为0.70mm，高度为1.10mm；

进一步地，相邻两个天线单元之间的间距为0.4λ，λ为波长长度。

本实用新型还提出一种电子设备，包括如上所述的极化可重构的介质谐振器天线模组。