[发明专利]一种多频段可调谐天线

摘要

本发明公开了一种多频段可调谐天线，采用带通滤波器集成超宽带天线的结构，使可调谐天线的工作频率由超带宽天线与带通滤波器的相交带宽所决定，这样通过控制发夹型微带线的长度来调节天线的谐振频率，改善了天线的阻抗匹配性能。在具体的配置中，带通滤波器采用RF MEMS开关和变容二极管联合调谐协同设计，从而实现极大地拓展调谐范围的目的。

主权项

一种多频段可调谐天线，其特征在于，包括：天线顶层，在介质基板的正面蚀刻体积为V的微带辐射贴片；以矩形微带贴片为原型，在矩形微带贴片的正面，标记A、B、C、D四个顶点，且满足AB＝CD＞AC＝BD；将AB置于水平方向，AC置于垂直方向；以顶点A为原点，沿着矩形上边AB和左边AC，标记距离为R1的两点，即点A’和A”，再做过点A’和A”的垂线，其交点标记为a，以点a为圆心，R1为半径进行圆角化处理，同理，以顶点B为原点，找到圆心点b，同样进行半径为R1的圆角化处理；以顶点C为原点，沿着矩形下边CD和左边CA，标记距离为R2的两点，即点C’和C”，再做过点C’和C”的垂线，其交点标记为c，以点c为圆心，R2为半径进行圆角化处理，同理，以顶点D为原点，找到圆心点d，同样进行半径为R2的圆角化处理；以矩形微带贴片上边AB中点e为中心，开半径为R3的半圆孔；在点e的正下方，在剩余矩形微带贴片的中点f处，开半径为R4的圆孔；按照上述方法处理完矩形微带贴片后，将CD边的中点标记为天线馈电网络的接入点；天线馈电网络，采用基于传输线电耦合发夹型微带线的微带滤波器；在发夹型微带线上，安装有可调谐器件，其具体安装位置如下：在微带线的A1、A2处分别焊接变容二极管D1、D2，在微带线的B1～B4处分别焊接RF‑MEMS开关F1～F4，在微带线的C1～C7处分别焊接电阻R1～R7；变容二极管D1、D2的正极均由微带线经过电阻R7后，从直流正极馈电端口K3馈入，其负极分别由微带线经过电阻R1、R2后，通过通孔T1统一接地于直流负极馈电端口；RF‑MEMS开关F1～F4，开关F1左边微带线经过电阻R1后，通过通孔T1与直流负极馈电端口相接，开关F1右边的微带线经过电阻R3后，通过通孔T2接地于直流负极馈电端口，开关F1的正极通过直流馈电端口K2馈入；同理，开关F2左、右两边微带线分别经过R2、R5后，通过通孔T1、T4接地于直流负极馈电端口，开关F2的正极由直流馈电端口K2馈入；开关F3左、右两边微带线分别经过了R5、R6后，通过通孔T4、T5接地于接地于直流负极馈电端口，开关F3的正极由直流馈电端口K1馈入；开关F4左、右两边微带线分别经过电阻R3、R4后，通过通孔T2、T3接地于直流负极馈电端口，开关F4的正极由直流馈电端口K1馈入；天线底层，为金属导体做成的矩形接地板，矩形接地板位于天线馈电网络的正背面；天线馈电网络输出端直接与微带辐射贴片连接，输入端通过连接头与射频前端连接，直流负极馈电端口接入直流电压源负极，直流正极馈电端口K1、K2、K3接入直流电压源正极；通过控制K3接入的电源电压，来控制变容二极管D1、D2电容值，实现天线频率的连续调节，通过控制K1、K2电压源至驱动电压U，使RF‑MEMS开关的导通，实现天线频率离散变化；这样通过微带滤波器集成超宽带天线的结构，使可调谐天线的工作频率由超带宽天线与微带滤波器的相交带宽所决定，这样通过控制发夹型微带线的长度来调节天线的谐振频率，改善了天线的阻抗匹配性能，其中，微带滤波器又采用RF MEMS开关和变容二极管联合调谐协同设计，从而极大拓展调谐范围。