[实用新型]一种全向/定向方向图可重构与极化可重构天线

说明书

本实用新型公开一种全向/定向方向图可重构与极化可重构天线，包括辐射单元、金属柱、地板、同轴线、阻抗匹配电路和控制天线工作模式的射频开关二极管，所述辐射单元包括内圆和外圆环，且均加载在上层介质基板的正面，所述地板加载在下层介质基板的背面，所述阻抗匹配电路加载在下层介质基板的正面，所述上层介质基板与下层介质基板之间通过支撑柱固定，用金属柱连接地板、阻抗匹配电路和辐射单元，所述天线采用同轴线馈电。该天线为低剖面紧凑型结构，易于制作、占用空间小，通过控制射频开关二极管的状态，天线可以实现全向辐射特性和定向辐射特性，在定向辐射情况下实现水平极化和垂直极化重构。

技术领域

本实用新型涉及移动通信天线领域，特别涉及一种全向/定向方向图可重构与极化可重构天线。

背景技术

随着科学技术的进步，人们对信息的需求量前所未有地增加，使得通信技术得到突飞猛进地发展。作为通信领域的一个重要分支，无线通信因其摆脱了对物理传输线的依赖，在国防、民生等各个领域得到了广泛应用。而天线是无线电设备的信息出入口，天线性能的优劣直接影响整个无线通信系统的通信质量。

现如今无线通信逐步加速进入多功能、大容量、超宽带时代，现代无线通信系统迅猛的发展直接导致同一平台上的子系统数量越来越多，与此同时天线的数量也相应增加。随着同一平台上天线数量的增加，大体积、高成本、电磁兼容等问题也同步出现。为了解决这些问题，可重构天线被研发出来，它不仅满足无线通信的发展要求，而且结构简单体积小。相比于普通天线，可重构天线可以提高空间自由度以便于提高无线通信系统的系统容量，提高频谱利用率，改善通信系统的传输速率。

目前的可重构天线多是通过动态改变辐射单元或改变馈电电路的馈电路径两种方法实现可重构。前者将控制极化方式的射频开关置于辐射单元上，后者将可控射频开关设置于馈电结构上。目前大部分可重构天线都是平面定向可重构天线，较少全向/定向可重构天线。现有的全向/定向可重构天线大部分使用了较多的二极管开关，全向/定向可重构与极化可重构在同一个天线上实现的较少。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本实用新型提供一种全向/定向方向图可重构与极化可重构天线。

本实用新型提供的一种全向/定向方向图可重构与极化可重构天线，包括辐射单元、金属柱、地板、介质基板、同轴线、阻抗匹配电路和控制天线工作模式的3个射频开关二极管；所述介质基板包括上层介质基板和下层介质基板，所述辐射单元包括内圆和与内圆同心的外圆环，辐射单元加载在上层介质基板的正面，所述地板加载在下层介质基板的背面，所述阻抗匹配电路加载在下层介质基板的正面，所述上层介质基板通过支撑柱固定在下层介质基板上方，下层介质基板通过金属柱与内圆连接。本实用新型天线采用同轴线馈电，同轴线放置在下层介质基板的下面，且同轴线的内心连接金属柱，通过金属柱对辐射单元馈电；

所述3个射频开关二极管分别为：第一射频开关二极管、第二射频开关二极管和第三射频开关二极管；第一射频开关二极管和第二射频开关二极管分别加载在内圆与外圆环之间的缝隙上，第一射频开关二极管、第二射频开关二极管位置相差90°；第三射频开关二极管加载在阻抗匹配电路上；

当第一射频开关二极管闭合，第二射频开关二极管和第三射频开关二极管断开时，实现定向垂直极化工作方式；

当第二个射频开关二极管闭合，第一射频开关二极管和第三射频开关二极管断开时，实现定向水平极化工作方式；

当第三射频开关二极管闭合，第一射频开关二极管和第二射频开关二极管断开时，实现全向工作方式。

进一步的，所述辐射单元的内圆半径为10mm，所述内圆与外圆环之间的槽口距离为5mm。

进一步的，外圆环的半径为24.5mm。

进一步的，所述辐射单元通过金属柱与阻抗匹配电路连接，金属柱高度为8.8mm。