基于编程实现频率可重构天线制造技术

本发明专利技术涉及一种基于编程实现频率可重构天线，其中，包括：天线层、介质层、地层以及信号控制层；天线层多个金属孤岛组成一个两维矩阵，相邻的金属孤岛之间采用pin管联通，当pin管处于截止状态时开路，通过pin管联通的金属孤岛之间的隔离。采用微带天线的基本原理，天线的频率与天线的面积正相关；通过改变天线的面积大小从而改变天线的谐振频率实现频率的重构。通过调谐天线的频率可调，通信系统的复杂程度及成本显著降低。

Realization of Frequency Reconfigurable Antenna Based on Programming

The present invention relates to a frequency reconfigurable antenna based on programming, which includes: antenna layer, dielectric layer, stratum and signal control layer; multiple metal islands in antenna layer form a two-dimensional matrix, and the adjacent metal islands are connected by pin tube. When pin tube is in cut-off state, the circuit is opened and the isolation between metal islands connected by pin tube is realized. Based on the basic principle of microstrip antenna, the frequency of antenna is positively correlated with the area of antenna, and the frequency reconstruction is realized by changing the area of antenna and the resonant frequency of antenna. By adjusting the frequency of the tuned antenna, the complexity and cost of the communication system are significantly reduced.

【技术实现步骤摘要】
基于编程实现频率可重构天线
本专利技术涉及一种频率可重构的天线，具体的说，是指通过控制编程数字器件，实现天线频率可重构天线。
技术介绍
目前，随着数字器件的迅猛发展以及频谱资源规划成熟，一套通信系统需要兼容不同的使用功能，由于频谱资源已规划完成，频率的差异需要不同的天线与之相匹配使用；当前的解决方式主要有两种，一是天线采用超宽带形式后面加不同的滤波器组，二是每一个功能通道后加一个特定的天线；两种方案虽然都能够技术实现，但是设备的体积以及成本很高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于编程实现频率可重构天线，实现不同通信系统频率的匹配，以克服现有技术中存在的不足和缺陷，本专利技术一种基于编程实现频率可重构天线，其中，包括：天线层、介质层、地层以及信号控制层；天线层多个金属孤岛组成一个两维矩阵，相邻的金属孤岛之间采用pin管联通，当pin管处于截止状态时开路，通过pin管联通的金属孤岛之间的隔离。根据本专利技术的基于编程实现频率可重构天线的一实施例，其中，两维矩阵中的一金属孤岛的pin管联通外部馈电点。根据本专利技术的基于编程实现频率可重构天线的一实施例，其中，连接金属孤岛水平pin管为一个二维矩阵，二维矩阵与pin管对应，信号控制层控制pin管导通或者截止状态。本专利技术利用频率可重构技术可实现不同系统频率之间的切换，实现一个天线即可完成功能切换，节省了设备体积以及降低了成产成本。附图说明图1是本专利技术基于编程实现频率可重构天线的总体连接示意图；图2是本专利技术基于编程实现频率可重构天线的天线结构层示意图；图3是本专利技术基于编程实现频率可重构天线的天线的选通图形图；图4是本专利技术基于编程实现频率可重构天线的天线等效模型图。具体实施方式为使本专利技术的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。图1是本专利技术基于编程实现频率可重构天线的总体连接示意图，图2是本专利技术基于编程实现频率可重构天线的天线结构层示意图，图3是本专利技术基于编程实现频率可重构天线的天线的选通图形图，图4是本专利技术基于编程实现频率可重构天线的天线等效模型图，如图1至图4所示，本专利技术是一种能够实现频率可调的天线，它包括天线层、介质层、地层以及信号控制层组成。如图1至图4所示，天线层有许多的金属孤岛组成一个两维矩阵，相邻的金属孤岛之间采用pin联通，矩阵中部的金属孤岛具有上下左右四个方向的pin管，pin管在导通状态下类似与金属，实现金属孤岛之间的互联；当pin管处于截止状态时，相当于开路，实现金属孤岛之间的隔离；连接金属孤岛水平pin管可以做成一个两位矩阵，矩阵单元与实际pin一一对应，水平编号从右向左依次时V(1，1)到V(1，m)；垂直编号依次是H(1，1)到H(1，m+1)；信号控制层通过控制V、H两个矩阵单元的元素导通或者截止状态，图1中所有相互pin导通的金属孤岛组成图3的结构，完成图3的天线图形结构，其等效天线模型如图4所示。如图4所示，转成经典的微带天线理论模型后，可以直接采用微带天线的分析方法进行设计：根据微带天线理论，传输线法分析，谐振频率：f＝c/(2*L(e)^0.5)；e:介质板材的介电常数；c:光速；L：天线长度，单位m；天线谐振频率更改的基本原理是：由于介质板材的介电常数已经确定，是一个常数；c光速也是一个常数；天线的谐振频率与天线长度L成反比，因此通过控制pin的矩阵实现pin管的导通或者截止，实现长度L的长度变化，从而实现谐振频率改变，完成频率的可重构功能。如图1所示，本专利技术根据不同的矩阵，实现不同的图形，从而实现不同的谐振频率，图形经过存储后，通过信号控制层调用V、H两个矩阵单元的元素导通或者截止实现不同的频率重构。本专利技术采用微带天线的基本原理，天线的频率与天线的面积正相关；通过改变天线的面积大小从而改变天线的谐振频率实现频率的重构。本专利技术和现有技术相对照，其效果是积极和明显的，通过调谐天线的频率可调，通信系统的复杂程度及成本显著降低。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于编程实现频率可重构天线，其特征在于，包括：天线层、介质层、地层以及信号控制层；天线层多个金属孤岛组成一个两维矩阵，相邻的金属孤岛之间采用pin管联通，当pin管处于截止状态时开路，通过pin管联通的金属孤岛之间的隔离。

【技术特征摘要】
1.一种基于编程实现频率可重构天线，其特征在于，包括：天线层、介质层、地层以及信号控制层；天线层多个金属孤岛组成一个两维矩阵，相邻的金属孤岛之间采用pin管联通，当pin管处于截止状态时开路，通过pin管联通的金属孤岛之间的隔离。2.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，张涛，李鹏，
申请(专利权)人：天津津航计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12