方向可重构天线制造技术

本发明专利技术为方向可重构天线，包括由介质流体反射器构成的模块A和由平面单极子天线构成的模块B；所述模块A包括弧形底座，圆柱形空心细管，流体入口接头，流体出口接头，介质流体；所述模块B是一款圆形单极子微带贴片天线，其主要包括介质基板，天线正面，金属地；所述弧形底座是具有θ°弧形弯曲的矩形空心管构成，弧形底座的两末端正下方分别安装了流体的入口接头和出口接头；所述弧形底座与每一根圆柱形空心细管都是连通的，实现每一个空心管的流体具有相同的高度的控制。

【技术实现步骤摘要】
方向可重构天线
本专利技术展示一种基于流体调控天线方向的智能天线，具体的，为一种方向可重构天线。
技术介绍
方向可重构天线属于智能天线的一种，因其可以把天线的主瓣切换到目标方向，从而提高信号的传送质量，同时对抑制干扰信号起到一定作用。目前，常用的方向图可重构天线采用的方法是使用电子元器件来控制方向图的切换，这种方法的缺点是电子器件的额定功率有限，在高功率场合无法适用，而且电子元器件必须使用偏置电路来提供能量，对整个系统而言，增加了能源的使用。因此，有必要提供一种方向可重构天线来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可用于高功率、低能耗的，基于流体调控的方向可重构天线。本专利技术通过如下技术方案实现上述目的：一种方向可重构天线，包括由介质流体反射器构成的模块A和由平面单极子天线构成的模块B；所述模块A包括弧形底座，圆柱形空心细管，流体入口接头，流体出口接头，介质流体；所述模块B是一款圆形单极子微带贴片天线，其主要包括介质基板，天线正面，金属地；所述弧形底座是具有θ°弧形弯曲的矩形空心管构成，弧形底座的两末端正下方分别安装了流体的入口接头和出口接头；所述弧形底座与每一根圆柱形空心细管都是连通的，实现每一个空心管的流体具有相同的高度的控制。进一步的，θ的值取为80-140之间，矩形空心管的壁厚为1mm，矩形空心管的管道尺寸为5×4mm2。进一步的，所述弧形底座和圆柱形空心细管是由低介质常数的疏水材料构成；圆柱形空心细管是由内半径为Rin、高度为h、管壁厚度为1mm的空心圆管构成，圆柱形空心细管设置在弧形底座的上表面，并且以φ角度均匀排列在弧形底座的上表面。进一步的，φ的取值范围为10°-30°之间；Rin的取值范围为1-3mm之间；h的取值为10-30mm之间。进一步的，所述介质流体是一种常温下具有高介质常数的液态物质，所述液态物质可以是蒸馏水等无色无味无毒的液体。进一步的，所述介质基板是利用FR4，厚度为1.6mm，介电常数为4.4的材料组成。进一步的，所述天线正面为圆形单极子微带贴片，其由50欧姆微带馈线和一个圆形金属贴片构成。进一步的，所述圆形单极子微带贴片天线设置于介质基板的上表面，金属地设置于介质基板的下表面。进一步的，所述模块A的入口接头和出口接头分别连接微型泵的出入口，介质流体的装填和抽空动作由微泵完成。其中：所述模块A是一种对天线辐射的电磁波具有反射作用的介质流体反射器，当模块A装填满介质流体时，模块A作为具有反射电磁波的介质栅；当模块A没有介质流体时，模块A作为一种低介电常数材料对电磁波的反射作用很弱；所述模块A装填的介质流体由入口接头流入，出口接头流出。本专利技术的方向可重构天线，可以根据方向图可切换的个数来选择模块A的数量，适应高功率的应用场合，利用介质流体调控的方向可重构天线极大降低生产成本。附图说明图1是本专利技术方向可重构天线的模块A的结构示意图。图2是本专利技术方向可重构天线的模块B的横截面示意图。图3是本专利技术方向可重构天线的天线正面的结构示意图。图4是本专利技术方向可重构天线的结构示意图。图5是本专利技术方向可重构天线在三种不同模式情况下的仿真与测量回波损耗示意图。图6是本专利技术方向可重构天线在模式1的仿真与测量方向图。图7是本专利技术方向可重构天线在模式2的仿真与测量方向图。图8是本专利技术方向可重构天线在模式3的仿真与测量方向图。具体实施方式本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“左端”、“右端”“上表面”、“下表面”、“左侧”、“右侧”、“上侧”、“下侧”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不能认定为所指示的元件或者装置是特定的方位。本专利技术的描述中，所给出的结构尺寸为优选参数，参照本专利技术的实施例，修改各个部件的参数可以进一步得到实际所需的性能。实施例：参照图1-4，本实施例展示一种方向可重构天线：包括模块A和模块B，模块A是介质流体反射器，其包括弧形底座1，圆柱形空心细管201、202、203、204、205、205、207，流体入口接头301，流体出口接头302，介质流体组成4；模块B是圆形单极子微带贴片天线，其包括介质基板5，天线正面6，金属地板7；本实施例中，弧形底座1，是具有120°弧形弯曲的矩形空心管构成，矩形空心管的壁厚为1mm，矩形空心管的管道尺寸为5×4mm2，弧形底座的两末端正下方分别安装了流体入口接头301和流体出口接头302；本实施例中，弧形底座1与圆柱形空心细管201、202、203、204、205、205、207都是内部连通的，目的是便于控制每一个空心管的流体具有相同的高度；本实施例中，，弧形底座1和圆柱形空心细管201、202、203、204、205、205、207都是由介质常数约为2-3的树脂材料构成；本实施例中，圆柱形空心细管201、202、203、204、205、205、207是由内半径为1.5mm、高度为15mm、管壁厚度为1mm的空心圆管构成，圆柱形空心细管201、202、203、204、205、205、207设置在弧形底座1的上表面，并且以15°角均匀排列在弧形底座1的上表面；本实施例中，介质流体4采用的是蒸馏水。本实施例中，介质基板5是利用FR4，厚度为1.6mm，介电常数为4.4的材料组成；本实施例中，天线正面6是一款圆形单极子微带贴片，其由微带馈线601和圆形金属贴片602构成；微带馈线601是阻抗为50欧姆的微带线，圆形金属贴片602的半径为14mm的圆形金属贴片。天线正面6设置于介质基板5的上表面，金属地7设置于介质基板5的下表面；本实施例中，模块A数量为三个，作为三波束可重构天线的反射器，其中，按照逆时针顺序，以间隔120°的角度分别安装在圆形金属贴片602的周围，依次为第一组模块A，第二组模块A，第三组模块A；本实施例实现的是三波束可重构天线，其三种工作模式如下:模式1，当第一组模块A装满蒸馏水，第二组、第三组模块A没有蒸馏水时，可以得到以第一组模块A所在中心轴方向的定向波束；模式2，当第一组模块A装满蒸馏水，第一组、第三组模块A没有蒸馏水时，可以得到以第二组模块A所在中心轴方向的定向波束；模式3，当第一组模块A装满蒸馏水，第一组、第二组模块A没有蒸馏水时，可以得到以第三组模块A所在中心轴方向的定向波束；对以上三种工作模式的叙述，用表1进行了说明：表1模式第一组模块A第二组模块A第三组模块A模式1满水空空模式2空满水空模式3空空满水本实施中，第一组、第二组、第三组模块A在同一时刻只有一个装满蒸馏水，其余两个是空的状态；本实施中，第一组、第二组、第三组模块A分别由三个微型泵控制蒸馏水的进出；根据上述实施例的方法描述，通过控制任意一组模块A蒸馏水的进和出即可实现方向图的切换。本实施例实现的三波束可重构天线是本专利技术的一个具体实施例，按照本专利技术的思想和改进，可以实现大于2的任意波束可重构天线；比如说，四波束可重构天线应选择四个模块A或五波束可重构天线应选择五个模块等。为了进一步验证本专利技术的实际效果，对本实施所述的方向可重构天线作了仿真与测量；图5所示是三种不同模式情况下的仿真与测量回波损耗，由图可知，三种不同模式下，所得到的回波损耗小于-10dB的共同带宽为5.68-5.72GHz图6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方向可重构天线，其特征在于：包括由介质流体反射器构成的模块A和由平面单极子天线构成的模块B；所述模块A包括弧形底座，圆柱形空心细管，流体入口接头，流体出口接头，介质流体；所述模块B是一款圆形单极子微带贴片天线，其主要包括介质基板，天线正面，金属地；所述弧形底座是具有θ°弧形弯曲的矩形空心管构成，弧形底座的两末端正下方分别安装了流体的入口接头和出口接头；所述弧形底座与每一根圆柱形空心细管都是连通的，实现每一个空心管的流体具有相同的高度的控制。

【技术特征摘要】
1.一种方向可重构天线，其特征在于：包括由介质流体反射器构成的模块A和由平面单极子天线构成的模块B；所述模块A包括弧形底座，圆柱形空心细管，流体入口接头，流体出口接头，介质流体；所述模块B是一款圆形单极子微带贴片天线，其主要包括介质基板，天线正面，金属地；所述弧形底座是具有θ°弧形弯曲的矩形空心管构成，弧形底座的两末端正下方分别安装了流体的入口接头和出口接头；所述弧形底座与每一根圆柱形空心细管都是连通的，实现每一个空心管的流体具有相同的高度的控制。2.根据权利要求1所述的一种方向可重构天线，其特征在于：θ的值取为80-140之间，矩形空心管的壁厚为1mm，矩形空心管的管道尺寸为5×4mm2。3.根据权利要求2所述的一种方向可重构天线，其特征在于：所述弧形底座和圆柱形空心细管是由低介质常数的疏水材料构成；圆柱形空心细管是由内半径为Rin、高度为h、管壁厚度为1mm的空心圆管构成，圆柱形空心细管设置在弧形底座的上表面，并且以φ角度均匀排列在弧形底座的上表面。4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁涛，
申请(专利权)人：袁涛，
类型：发明
国别省市：江苏,32