电控频率可重构的超宽带天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电控频率可重构的超宽带天线，包括介质基板、辐射贴片、微带馈线、超宽带多模谐振器、接地直流馈电板、PIN管、窄带谐振器、接地板以及同轴电缆，介质基板包括相对的第一表面和第二表面；辐射贴片、微带馈线、超宽带多模谐振器、接地直流馈电板、PIN管和窄带谐振器均贴设于介质基板的第一表面，接地板贴设于介质基板的第二表面；同轴电缆包括外导体和内导体，内导体和微带馈线相连，外导体和接地板相连。多模谐振器为天线提供了良好的阻带抑制作用，通过控制PIN管的通断，能够实现天线超宽带工作模式和窄带工作模式之间的切换，窄带谐振器能够实现天线窄带频率的自由调节，以及多功能、小型化和超宽带的频率可重构特性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及天线
，具体地，涉及一种电控频率可重构的超宽带天线。
技术介绍
随着现代无线技术的发展，天线作为无线通信系统的重要组成部分，多功能，体积小，超宽带已成为了天线研究的重要方向。其中，可重构超宽带天线是一大研究热点，实现电控频率可重构的方法主要有：一是采用机械式移动的方法，实现天线的频率可重构特性，但该方法采用了机械方式，模式切换精确度不能保证，天线体积较大；二是通过使用PIN管和多个辐射分支实现了两个频点的相互切换，但该方法只具备在单一频点上切换的功能，不具备超宽带特性与电控频率频点选择特性；三是通过N个辐射单元与N-1个电子开关，来实现频率可重构的超宽带天线特性，但该方法使用电子开关个数较多，制作较为复杂，天线体积也较大。因此，设计一种能够实现超宽带和窄带之间自由调节的可重构超宽带天线具有重要意义。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够实现超宽带和窄带之间自由调节的可重构的超宽带天线。为了实现上述目的，本技术提供一种电控频率可重构的超宽带天线，包括：介质基板，包括相对的第一表面和第二表面；辐射贴片，贴设于所述介质基板的第一表面；微带馈线，贴设于所述介质基板的第一表面；超宽带多模谐振器，贴设于所述介质基板的第一表面，一端通过第一交指耦合结构连接于所述辐射贴片，另一端通过第二交指耦合结构连接于所述微带馈线；接地直流馈电板，贴设于所述介质基板的第一表面，位于所述第二交指耦合结构中的中间微带线和所述微带馈线之间；PIN管，贴设于所述介质基板的第一表面，位于所述第二交指耦合结构中的中间微带线和所述接地直流馈电板之间；窄带谐振器，贴设于所述介质基板的第一表面；接地板，贴设于所述介质基板的第二表面；同轴电缆，包括外导体和内导体，内导体和所述微带馈线相连，外导体和所述接地板相连。可选地，所述超宽带多模谐振器包括环形贴片和矩形贴片，所述矩形贴片的一端与所述环形贴片相连，另一端分别与第一交指耦合结构中的中间微带线和第二交指耦合结构中的中间微带线垂直相连。可选地，所述矩形贴片与所述第一交指耦合结构中的中间微带线的连接处设置有第三电感。可选地，所述辐射贴片包括第一类椭圆形贴片和第二类椭圆形贴片，第一类椭圆贴片上开设有类椭圆形孔，第二类椭圆形贴片位于所述类椭圆形孔中。可选地，所述接地板形成为一侧边缘为凸形圆弧的类矩形板，所述凸形圆弧的顶端开设有矩形槽。可选地，所述窄带谐振器包括高压直流馈电板、变容二极管以及接地直流馈电板，所述高压直流馈电板和变容二极管之间通过第一电感和第一微带线相连接，所述接地直流馈电板和变容二极管之间通过第二电感和第二微带线相连接。可选地，所述第一微带线和所述第二微带线形成为直角折线型。可选地，所述介质基板为Rogers4350B，其相对介电常数为3.48，损耗正切角为0.0037，基板厚度H＝1.524mm。通过上述技术方案，多模谐振器为天线提供了良好的阻带抑制作用，通过控制PIN管的通断，能够实现天线超宽带工作模式和窄带工作模式之间的切换，窄带谐振器能够实现天线窄带频率的自由调节，有效地实现了天线的多功能、小型化和超宽带的频率可重构特性。本技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是本技术提供的电控频率可重构的超宽带天线整体结构示意图；图2是本技术提供的电控频率可重构的超宽带天线的俯视图；图3是本技术提供的电控频率可重构的超宽带天线，在超宽带工作模式下的电磁能量传输路径图；图4是本技术提供的电控频率可重构的超宽带天线，在窄带工作模式下的电磁能量传输路径图；图5是本技术提供的电控频率可重构的超宽带天线的后视图；图6是本技术提供的电控频率可重构的超宽带天线的侧视图；图7是本技术提供的电控频率可重构的超宽带天线，超宽带工作模式下S11参数随频率变化的曲线图；图8是本技术提供的电控频率可重构的超宽带天线，窄带工作模式下变容二极管不同电容值情况下S11参数随频率变化的曲线图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。如图1所示，本技术提供一种电控频率可重构的超宽带天线，包括介质基板0、辐射贴片、微带馈线4、超宽带多模谐振器、接地直流馈电板7、PIN管12、窄带谐振器、接地板17以及同轴电缆。其中，介质基板0包括相对的第一表面和第二表面；辐射贴片、微带馈线4、超宽带多模谐振器、接地直流馈电板7、PIN管12以及窄带谐振器均贴设于介质基板0的第一表面；超宽带多模谐振器的一端通过第一交指耦合结构连接于辐射贴片，另一端通过第二交指耦合结构连接于微带馈线4；接地直流馈电板7位于第二交指耦合结构中的中间微带线32和微带馈线4之间；PIN管12位于第二交指耦合结构中的中间微带线32和接地直流馈电板7之间；接地板17，贴设于介质基板0的第二表面；同轴电缆，包括外导体和内导体，内导体和微带馈线4相连，外导体和接地板17相连。通过上述技术方案，多模谐振器为天线提供了良好的阻带抑制作用，通过控制PIN管的通断，能够实现天线超宽带工作模式和窄带工作模式之间的调节，窄带谐振器能够实现天线窄带频率的自由调节，有效地实现了天线的多功能、小型化和超宽带的频率可重构特性。其中，在本技术提供的实施方式中，如图1和图2所示，超宽带多模谐振器包括环形贴片1和矩形贴片2，矩形贴片2的一端与环形贴片1相连，另一端分别与第一交指耦合结构中的中间微带线31和第二交指耦合结构中的中间微带线32相连，并且矩形贴片2与中间微带馈线31和32均垂直，矩形贴片2与第一交指耦合结构中的中间微带线31的连接处设置有第三电感11。超宽带多模谐振器为天线提供了良好的阻带抑制作用，具体地，天线在超宽带工作模式下，电磁能量的路径如图3所示，首先，通过50Ω同轴电缆的内导体作为天线的馈电端口，PIN管12位于第二交指耦合结构中的中间微带线32和接地直流馈电板7之间，当PIN管12处于关闭状态时，超宽带多模谐振器处于工作状态，该天线可以工作在UWB3.1GHz～10.6GHz频段的超宽带模式，在这个超宽带范围内，该天线具有稳定的方向图且能够实现增益，可作为发射天线和接收天线；当PIN管12处于打开状态时，超宽带多模谐振器处于接地状态，天线的工作模式由窄带谐振器决定。进一步地，在本技术提供的实施方式中，如图1和图4所示，窄带谐振器包括高压直流馈电板13、变容二极管8以及接地直流馈电板14，高压直流馈电板13和变容二极管8之间通过第一电感10和第一微带线15相连接，接地直流馈电板14和变容二极管8之间通过第二电感10和第二微带线15相连接，第一微带线15和第二微带线15形成为直角折线型，利用变容二极管8的直流馈电电压的大小来改变变容二极管8的电容值，从而可以调节天线在窄带模式下的工作频率。其中，在本技术第一交指耦合结构中间的微带馈线31、第二交指耦合结构中间的微带馈线32以及多模谐振器为天线提供良好的阻带抑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电控频率可重构的超宽带天线，其特征在于，包括：介质基板，包括相对的第一表面和第二表面；辐射贴片，贴设于所述介质基板的第一表面；微带馈线，贴设于所述介质基板的第一表面；超宽带多模谐振器，贴设于所述介质基板的第一表面，一端通过第一交指耦合结构连接于所述辐射贴片，另一端通过第二交指耦合结构连接于所述微带馈线；接地直流馈电板，贴设于所述介质基板的第一表面，位于所述第二交指耦合结构中的中间微带线和所述微带馈线之间；PIN管，贴设于所述介质基板的第一表面，位于所述第二交指耦合结构中的中间微带线和所述接地直流馈电板之间；窄带谐振器，贴设于所述介质基板的第一表面；接地板，贴设于所述介质基板的第二表面；同轴电缆，包括外导体和内导体，所述内导体和所述微带馈线相连，所述外导体和所述接地板相连。

【技术特征摘要】
1.一种电控频率可重构的超宽带天线，其特征在于，包括：介质基板，包括相对的第一表面和第二表面；辐射贴片，贴设于所述介质基板的第一表面；微带馈线，贴设于所述介质基板的第一表面；超宽带多模谐振器，贴设于所述介质基板的第一表面，一端通过第一交指耦合结构连接于所述辐射贴片，另一端通过第二交指耦合结构连接于所述微带馈线；接地直流馈电板，贴设于所述介质基板的第一表面，位于所述第二交指耦合结构中的中间微带线和所述微带馈线之间；PIN管，贴设于所述介质基板的第一表面，位于所述第二交指耦合结构中的中间微带线和所述接地直流馈电板之间；窄带谐振器，贴设于所述介质基板的第一表面；接地板，贴设于所述介质基板的第二表面；同轴电缆，包括外导体和内导体，所述内导体和所述微带馈线相连，所述外导体和所述接地板相连。2.根据权利要求1所述的电控频率可重构的超宽带天线，其特征在于，所述超宽带多模谐振器包括环形贴片和矩形贴片，所述矩形贴片的一端与所述环形贴片相连，另一端分别与第一交指耦合结构中的中间微带线和第二交指耦合结构中的中间微带线垂直相连。3.根据权利要求2所述的电控频率可重构的超宽带天线...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐明春，文政，石婷，于彦涛，吴玉成，
申请(专利权)人：重庆大学，深圳天珑无线科技有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50