基于形状记忆聚合物的方向图可重构柔性天线制造技术

本公开涉及一种基于形状记忆聚合物的方向图可重构柔性天线。所述天线包括：形状记忆聚合物介质层和天线振子层；所述形状记忆聚合物介质层在不同温度具备不同的空间构型；所述天线振子层的空间构型随着所述形状记忆聚合物介质层的空间构型的变化而变化。通过不同环境温度对应形状记忆聚合物介质层在不同空间构型之间的可逆转换，同步带动天线振子层在不同空间构型之间的可逆转换，实现天线方向图的改变，使得一个天线在不同温度条件下具备不同的辐射方向图，能够简单、智能地实现方向图可重构柔性天线。

【技术实现步骤摘要】
基于形状记忆聚合物的方向图可重构柔性天线
本公开涉及天线
，尤其涉及一种基于形状记忆聚合物的方向图可重构柔性天线。
技术介绍
形状记忆聚合物是一种能够“记忆”初始形状的智能高分子材料。对于双向形状记忆聚合物和多重形状记忆聚合物，可分别在两种形状和多种形状之间反复变化。形状记忆聚合物由于其独特的优点广泛使用于航空航天、生物医学、柔性电子等领域。随着无线信息技术的不断发展，单一天线往往不能满足多样化的应用和需求，而多天线的设计集成又存在着成本高、电磁兼容性差、设计复杂等缺点。近些年，可重构天线的概念被提出，所谓可重构天线指的是使用一个天线达到多个天线的效果，即传统的单一天线的性能是固定的，而可重构天线的电学性能是可以通过外界条件刺激而改变的。已有的可重构天线研究主要分为两类：一类是利用电或光控制天线振子上的开关实现频率、方向图或极化方向的改变，另一类则利用机械装置改变天线振子的相对位置使天线的指标按照需求改变。前者存在设计复杂、光电干扰的缺点，而后者由于引入机械装置而显得笨重，无法实现便携、小型化与集成化。
技术实现思路
有鉴于此，本公开提出了一种基于形状记忆聚合物的方向图可重构柔性天线。通过不同环境温度对应形状记忆聚合物介质层在不同空间构型之间的可逆转换，同步带动天线振子层在不同空间构型之间的可逆转换，实现天线方向图的改变，使得一个天线在不同温度条件下具备不同的辐射方向图，能够简单、智能地实现方向图可重构柔性天线。根据本公开的一方面，提供了一种基于形状记忆聚合物的方向图可重构柔性天线，包括：形状记忆聚合物介质层和天线振子层；所述形状记忆聚合物介质层在不同温度具备不同的空间构型；所述天线振子层的空间构型随着所述形状记忆聚合物介质层的空间构型的变化而变化。在一种可能的实现方式中，所述不同温度中相邻温度的差值大于温度阈值。在一种可能的实现方式中，所述天线振子层通过3D打印方式打印于所述形状记忆聚合物介质层的表面。在一种可能的实现方式中，所述天线振子层的厚度为100nm-800nm。在一种可能的实现方式中，所述天线振子层通过光刻方式集成在所述形状记忆聚合物介质层的表面。在一种可能的实现方式中，在所述天线振子层的空间构型变化时，所述天线具有与所述天线振子层的空间构型对应的天线辐射方向图。在一种可能的实现方式中，所述形状记忆聚合物为双向形状记忆聚合物或多重形状记忆聚合物。在一种可能的实现方式中，所述天线还包括：粘结层；所述粘结层用于粘结所述天线振子层和形状记忆聚合物介质层。在一种可能的实现方式中，所述天线振子层位于所述形状记忆聚合物介质层的一侧或两侧。在一种可能的实现方式中，所述天线为六臂环形天线。通过形状记忆聚合物介质层和天线振子层形成所述可重构柔性天线，并且形状记忆聚合物介质层在不同温度具备不同的空间构型，根据本公开实施例的基于形状记忆聚合物的方向图可重构柔性天线，能够通过不同环境温度对应形状记忆聚合物介质层在不同空间构型之间的可逆转换，同步带动天线振子层在不同空间构型之间的可逆转换，进而改变天线振子的空间电流分布，实现天线方向图的改变，使得一个天线在不同温度条件下具备不同的辐射方向图，能够简单、智能地实现方向图可重构柔性天线。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。附图说明包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。图1示出根据本公开一实施例的基于形状记忆聚合物的方向图可重构柔性天线的平面构型截面图。图2示出根据本公开一实施例的基于形状记忆聚合物的方向图可重构柔性天线的平面构型截面图。图3示出根据本公开一实施例的基于形状记忆聚合物的方向图可重构柔性天线的空间构型截面图。图4示出根据本公开一实施例的基于形状记忆聚合物的方向图可重构柔性天线的示意图。图5示出根据本公开一实施例的基于形状记忆聚合物的方向图可重构柔性天线的空间构型一的示意图。图6示出根据本公开一实施例的基于形状记忆聚合物的方向图可重构柔性天线的空间构型二的示意图。图7示出根据本公开一实施例的基于形状记忆聚合物的方向图可重构柔性天线空间构型一、空间构型二的H面方向图。具体实施方式以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。图1示出根据本公开一实施例基于形状记忆聚合物的方向图可重构柔性天线的平面构型截面图。如图1所示，所述方向图可重构柔性天线可以包括：形状记忆聚合物介质层11和天线振子层13；所述形状记忆聚合物介质层11在不同温度具备不同的空间构型；所述天线振子层13的空间构型随着所述形状记忆聚合物介质层11的空间构型的变化而变化。所述形状记忆聚合物介质层11被预先设定了不同的空间构型，所述形状记忆聚合物介质层11可以为热致型形状记忆聚合物构成，在不同的温度下对应不同的空间构型，即随着温度的变化，形状记忆聚合物介质层11的空间构型可以相应变化。所述天线振子层13可以将振子上传递的导行波转化为空间中传输的电磁波辐射出去，或者，将空间中传输的电磁波转化为振子上传输的导行波，实现电磁波的辐射和接收的功能。所述天线振子13具备变形自由度，使得所述天线振子层13的空间构型可以随着所述形状记忆聚合物介质层11的空间构型的变化而变化。即所述天线振子层13的空间构型(形状)能够随着形状记忆聚合物介质层的变形而同步变形，通过天线振子的空间构型影响振荡电流的分布，实现振荡电流在空间的重新分布。所述天线振子层13与形状记忆聚合物介质层11集成，对于集成方式，本公开不做限定。本公开对于天线振子的材料不作限定，对于形状记忆聚合物介质层11的空间构型也不作限定。可选地，所述形状记忆聚合物介质层11和天线振子层13形成的天线体可以通过天线接头接入信号处理系统实现测试和应用。通过形状记忆聚合物介质层和天线振子层形成所述可重构柔性天线，并且形状记忆聚合物介质层在不同温度具备不同的空间构型，根据本公开实施例的基于形状记忆聚合物的方向图可重构柔性天线，能够通过不同环境温度对应形状记忆聚合物介质层在不同空间构型之间的可逆转换，同步带动天线振子层在不同空间构型之间的可逆转换，进而改变天线振子的空间电流分布，实现天线方向图的改变，使得一个天线在不同温度条件下具备不同的辐射方向图，能够简单、智能地实现方向图可重构柔性天线。在一种可能的实现方式中，所述不同温度中相邻温度的差值大于温度阈值。所述温度阈值能够使不同空间构型对应的温度应有较大区分，不受环境温度影响，例如，所述温度阈值可以为50℃。在一种可能的实现方式中，所述天线振子层13可以位于所述形状记忆聚合物介质层11的一侧或两侧。在一种可能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于形状记忆聚合物的方向图可重构柔性天线，其特征在于，包括：形状记忆聚合物介质层和天线振子层；所述形状记忆聚合物介质层在不同温度具备不同的空间构型；所述天线振子层的空间构型随着所述形状记忆聚合物介质层的空间构型的变化而变化。

【技术特征摘要】
1.一种基于形状记忆聚合物的方向图可重构柔性天线，其特征在于，包括：形状记忆聚合物介质层和天线振子层；所述形状记忆聚合物介质层在不同温度具备不同的空间构型；所述天线振子层的空间构型随着所述形状记忆聚合物介质层的空间构型的变化而变化。2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述不同温度中相邻温度的差值大于温度阈值。3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线振子层通过3D打印方式打印于所述形状记忆聚合物介质层的表面。4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述天线振子层的厚度为100nm-800nm。5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线振子层通过光刻方式集成在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雪，曹宇，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11