本实用新型专利技术公开了一种波束方向可重构的天线及波束扫描范围可重构的天线阵列。该天线包括：本体、第一弹性膜、第一介质、曲率调节单元以及至少一个天线单元；第一弹性膜粘接于本体上，第一弹性膜与本体围合形成第一可变容积腔；第一介质填充在第一可变容积腔中，第一弹性膜能够根据第一介质的体积或压力变化而弹性形变；曲率调节单元用于通过使第一介质的压力或体积变化而使第一弹性膜的曲率发生变化；至少一个天线单元粘接于所述第一弹性膜的外表面上，用于接收或发送无线信号。本实用新型专利技术提供的天线可以非常灵活地大范围改变天线的波束方向，采用该天线的天线阵列的波束扫描范围也很大，而且波束扫描范围可随时重构。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及天线
，尤其涉及一种波束方向可重构的天线及波束扫描范围可重构的天线阵列。
技术介绍
对于一个特定的天线，其能接收空间中某一方向的波束或向空间辐射某一方向的波束。在现有技术中，改变该特定天线的波束的方向有两种方法。一种方法是机械地改变天线的几何方向；另一种是通过移相器改变天线的电流，从而在空间辐射出不同方向性的波束。采用第一种方法形成的天线阵列通常称为机械式天线阵列，这种天线阵列通过机械运动来改变天线阵列的空间位置及角度，从而改变波束扫描范围。采用第二种方法形成的天线阵列通常称为相控阵天线，这种天线通过移相器来改变辐射或接收波束的方向，从而改变波束扫描范围。然而，机械式天线阵列具有波束指向不灵活、无法快速扫描以及使用寿命短等缺点。相控阵天线具有设备结构复杂、造价昂贵、波束扫描范围有限的缺点，其最大扫描角为90°～120°。因此，现有技术的天线及天线阵列都各自存在一些缺陷。
技术实现思路
针对现有技术中的上述缺陷，本技术提供一种波束方向可重构的天线及波束扫描范围可重构的天线阵列。本技术就上述技术问题而提出的技术方案如下：一方面，提供了一种波束方向可重构的天线，包括：采用激光设备照射空气以使空气电离，形成电离区域；以及设计所述电离区域的形状和尺寸以形成适合无线通信的空气天线。优选地，所述电离区域的形状和尺寸包括：根据所需形成的空气天线的形状、尺寸以及位置计算激光设备的数量、功率、照射时间、激光出射角度及激光设备移动轨迹。优选地，所述采用激光设备照射空气以使空气电离，形成电离区域包括：采用激光设备照射不同区域的空气以使空气电离，形成多个电离区域；所述多个电离区域用于形成空气天线阵列。优选地，所述空气天线的形状包括面状和线状。优选地，所述线状包括直线状、折线状、平面螺旋状、立体螺旋状以及波浪状。优选地，所述的波束方向可重构的天线还包括：采用激光设备照射空气以使空气电离，从而在所述空气天线旁形成一反射区域。优选地，所述的波束方向可重构的天线还包括：采用控制设备控制激光设备，从而自动调节激光设备的数量、功率、照射时间、激光出射角度及激光设备移动轨迹。另一方面，还提供了一种通信方法，包括：使用空气天线进行通信，所述空气天线采用上述波束方向可重构的天线制备而成。优选地，当所述空气天线为线状时，所述空气天线用于接收和发射无线信号；当所述空气天线为面状时，所述空气天线用于反射无线信号。实施本技术实施例，具有如下有益效果：通过上述波束方向可重构的天线，可利用空气形成天线，用于进行无线通信。空气天线具有长度长、对地点限制低、形状和高度可设计、即用即建、用完也无需人工拆除的优点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术提供的第一实施例天线结构示意图；图2是图1所示的天线的俯视图；图3是图1中的本体结构示意图；图4是本技术提供的第二实施例天线结构示意图；图5是图4中的本体一个实施例结构示意图；图6是本技术提供的第二实施例天线结构示意图；图7是图6中的本体结构示意图；图8是本技术提供的第三实施例本体结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例一本实施例提供了一种波束方向可重构的天线，参见图1～3，该天线包括：本体11、第一弹性膜12、第一介质13、曲率调节单元14以及至少一个天线单元15。第一弹性膜12粘接于本体11上，第一弹性膜12与本体11围合形成第一可变容积腔16。第一介质13填充在第一可变容积腔16中，第一弹性膜12能够根据第一介质13的体积或压力变化而弹性形变。曲率调节单元14用于通过使第一介质13的压力或体积变化而使第一弹性膜12的曲率发生变化。至少一个天线单元15粘接于第一弹性膜12的外表面121上，用于接收或发送无线信号。进一步地，第一介质为13液体或胶体，如水、电介质或磁介质等。进一步地，如图1所示，第一介质13可包含掺杂剂17。掺杂剂可以用来改变第一介质13的电性质或磁性质。在本实施例中，天线单元15设置在第一弹性膜12的外表面，因此天线单元15的方向会随着第一弹性膜12的曲率的变化而变化。例如，当在第一可变容积腔16中填充更多的第一介质13时，第一弹性膜12的曲率会变大，位于两边的天线单元15与位于中间的天线单元15之间的角度会变大，那么整个天线的波束扫描范围就变大。相反，当从第一可变容积腔内排出一些第一介质13时，第一弹性膜12的曲率就会变小，当然，当第一介质13是电介质时，就可以通过曲率调节单元14施加电场来改变第一介质13所产生的压力，从而改变第一弹性膜12的曲率。当第一介质13是磁介质时，就可以通过曲率调节单元14施加磁场来改变第一介质13所产生的压力，从而改变第一弹性膜12的曲率。通过上述三个方法，都可以达到精确调节天线的波束方向的效果。而且，本实施例的天线无需通过机械转动来调节方向，也无需付出高昂的成本来实现波束扫描范围可重构。具体地，如图3所示，本体11具有容纳部112。容纳部112具有一开口端111。第一弹性膜12将开口端111密封，从而形成第一可变容积腔16。第一弹性膜12可以直接或通过密封胶粘接到本体11上。在本技术提供的优选实施例中，还可以设置一些加固或保护装置来保证第一弹性膜12与本体11之间的紧密连接。进一步地，如图2所示，可在第一弹性膜12的外表面121上设置多个天线单元15。天线单元15可以无规则地随意分布在第一弹性膜12上。在本技术提供的优选实施例中，多个天线单元15有序地分布在第一弹性膜12的外表面121上。例如，天线单元15可以沿着某一条或某两条曲线(例如曲线L1、L2、L3或L4)分布，也可以沿着某一个圆周(例如圆周L6)分布。当然，还可以以中心点O为中心，对称地分布若干个天线单元15。实施例二本实施例提供了另一种波束方向可重构的天线，如图4所示，该天线包括：本体21、第一弹性膜22、第一介质23、曲率调节单元24、至少一个天线单元25以及第二弹性膜27。第一弹性膜22和第二弹性膜27粘接于本体21上，第一弹性膜22、第二弹性膜27与本体21围合形成第一可变容积腔26。第一介质23填充在第一可变容积腔26中，第一弹性膜22与第二弹性膜27能够根据第一介质23的体积或压力变化而弹性形变。曲率调节单元24用于通过使第一介质23或第二弹性膜27的压力或体积变化而相应地使第一弹性膜22或第二弹性膜27的曲率发生变化。至少一个天线单元25分别粘接于第一弹性膜22和第二弹性膜27的外表面上，用于接收或发送无线信号。进一步地，第一介质为23液体或胶体，如水、电介质或磁介质等。进一步地，如上述实施例一所阐述的，第一介本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种波束方向可重构的天线，其特征在于，包括：本体、第一弹性膜、第一介质、曲率调节单元以及至少一个天线单元；所述第一弹性膜粘接于所述本体上，所述第一弹性膜与所述本体围合形成第一可变容积腔；所述第一介质填充在所述第一可变容积腔中，所述第一弹性膜能够根据第一介质的体积或压力变化而弹性形变；所述曲率调节单元用于通过使所述第一介质的压力或体积变化而使所述第一弹性膜的曲率发生变化；所述至少一个天线单元粘接于所述第一弹性膜的外表面上，用于接收或发送无线信号。
【技术特征摘要】
1.一种波束方向可重构的天线，其特征在于，包括：本体、第一弹性膜、第一介质、曲率调节单元以及至少一个天线单元；所述第一弹性膜粘接于所述本体上，所述第一弹性膜与所述本体围合形成第一可变容积腔；所述第一介质填充在所述第一可变容积腔中，所述第一弹性膜能够根据第一介质的体积或压力变化而弹性形变；所述曲率调节单元用于通过使所述第一介质的压力或体积变化而使所述第一弹性膜的曲率发生变化；所述至少一个天线单元粘接于所述第一弹性膜的外表面上，用于接收或发送无线信号。2.根据权利要求1所述的波束方向可重构的天线，其特征在于，所述天线单元的个数为多个，多个天线单元有序地分布在所述第一弹性膜的外表面上。3.根据权利要求1所述的波束方向可重构的天线，其特征在于，所述本体具有容纳部，所述容纳部具有一开口端；所述第一弹性膜将所述开口端密封，从而形成所述第一可变容积腔。4.根据权利要求1所述的波束方向可重构的天线，其特征在于，所述本体具有容纳部，所述容纳部具有两个开口端；所述波束方向可重构的天线还包括第二弹性膜；所述第一和第二弹性膜分别将所述两个开口端密封。5.根据权利要求4所述的波束方向可重构的天线，其特征在于，所述容纳部分别与...
【专利技术属性】
技术研发人员：张科峰，
申请(专利权)人：武汉芯泰科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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