一种双线极化电控波束扫描漏波天线制造技术

本发明专利技术公开了一种双线极化电控波束扫描漏波天线，本发明专利技术通过在第一周期天线辐射结构板和第二周期天线辐射结构板上设置变容二极管，并采用微控制器控制所述变容二极管的电容值，进而控制所述双线极化电控波束扫描漏波天线的波束扫描范围。本发明专利技术结合第一周期天线辐射结构板和第二周期天线辐射结构板辐射出的线极化波，同时使用微控制器对第一和第二周期天线辐射结构板中每个亚波长结构中的变容二极管独立调控，扩大了波束扫描范围，从而实现了双线极化的电控波束扫描天线；本发明专利技术采用调控变容二极管实现电控波束扫描，不需要切换工作频率或者利用移相器进行波束扫描，结构简单。

【技术实现步骤摘要】
一种双线极化电控波束扫描漏波天线
本专利技术涉及天线
，特别是涉及一种双线极化电控波束扫描漏波天线。
技术介绍
第五代移动通信系统(5G)的商用，对通信系统提出了许多高性能的要求。天线作为通信设备中收发电磁波的关键部位，它的技术优化与突破，将会提升整个通信系统的性能。传统波束扫描天线一般采用切换工作频率或者移相器来实现波束扫描，但是采用上述方法实现波束扫描，会使波束扫描天线结构复杂，而且会带来较宽频带的占用，从而导致整个天线系统的波束扫描范围小，增加波束扫描天线的体积与成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种双线极化电控波束扫描漏波天线，以解决传统波束扫描天线波束扫描范围小的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种双线极化电控波束扫描漏波天线，包括：第一周期天线辐射结构板、第二周期天线辐射结构板、变容二极管、电感器和微控制器；所述变容二极管包括第一变容二极管以及第二变容二极管；所述电感器包括第一电感器和第二电感器；所述第一周期天线辐射结构板的上端面设置有多个所述第一变容二极管；所述第一周期天线辐射结构板的下端面设置有多个所述第一电感器；所述第二周期天线辐射结构板的上端面设置有多个所述第二电感器；所述第二周期天线辐射结构板的下端面设置有多个所述第二变容二极管；所述电感器用于通过交流射频信号并阻隔直流信号；所述变容二极管和所述电感器均与所述微控制器连接；所述微控制器用于控制所述变容二极管的电容值，进而控制所述双线极化电控波束扫描漏波天线的波束扫描范围。可选的，所述第一周期天线辐射结构板包括多个x极化周期天线辐射单元，多个所述x极化周期天线辐射单元依次排列；所述x极化周期天线辐射单元的上侧带有不同深度的第一凹槽；所述x极化周期天线辐射单元的上端面设置有多个所述第一变容二极管，且所述第一变容二极管设于两个所述第一凹槽之间；所述x极化周期天线辐射单元的下端面设置有多个所述第一电感器，且每个所述第一电感器的所在位置与一个所述第一变容二极管相对应。可选的，所述第二周期天线辐射结构板包括多个y极化周期天线辐射单元，多个所述y极化周期天线辐射单元依次排列；所述y极化周期天线辐射单元的上端面设置有多个所述第二电感器；所述y极化周期天线辐射单元的下侧带有多个相同深度的第二凹槽，且所述第二变容二极管设于两个所述第二凹槽之间；所述y极化周期天线辐射单元的下端面设置有多个所述第二变容二极管，且每个所述第二电感器的所在位置与一个所述第二变容二极管相对应。可选的，所述双线极化电控波束扫描漏波天线，还包括：第一介质基板、第二介质基板和金属地板；所述微控制器、所述第一介质基板、所述金属地板和所述第二介质基板从下至上依次设置；所述第一周期天线辐射结构板和所述第二周期天线辐射结构板铺设在所述第二介质基板的上表面，且所述第一周期天线辐射结构板和所述第二周期天线辐射结构板相对设置；所述第一周期天线辐射结构板和所述第二周期天线辐射结构板均与所述金属地板平行。可选的，所述第一周期天线辐射结构板、所述第二周期天线辐射结构板、所述第一介质基板、所述金属地板和所述第二介质基板上均设置有金属过孔；所述变容二极管和所述电感器均通过所述金属过孔与所述微控制器连接。可选的，还包括：馈电部分；所述第一周期天线辐射结构板的两端面分别连接一个所述馈电部分；所述第二周期天线辐射结构板的两端面分别连接一个所述馈电部分。可选的，所述第一周期天线辐射结构板的材质和所述第二周期天线辐射结构板的材质为金属材质。可选的，所述微控制器包括：单片机和现场可编程门阵列；所述单片机与所述现场可编程门阵列连接；所述现场可编程门阵列分别与所述变容二极管和所述电感器连接。可选的，所述微控制器为所述变容二极管提供0V、3.3V或5V的直流电压以调整所述变容二极管的电容值。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术公开了一种双线极化电控波束扫描漏波天线，本专利技术通过在第一周期天线辐射结构板和第二周期天线辐射结构板上设置变容二极管，并采用微控制器控制所述变容二极管的电容值，进而控制所述双线极化电控波束扫描漏波天线的波束扫描范围。本专利技术结合第一周期天线辐射结构板和第二周期天线辐射结构板辐射出的线极化波，同时使用微控制器对第一和第二周期天线辐射结构板中每个亚波长结构中的变容二极管独立调控，扩大了波束扫描范围，从而实现了双线极化的电控波束扫描天线；本专利技术采用调控变容二极管实现电控波束扫描，不需要切换工作频率或者利用移相器进行波束扫描，结构简单。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的双线极化电控波束扫描漏波天线的俯视图；图2为本专利技术提供的x极化周期天线辐射单元的结构示意图；图3为本专利技术提供的y极化周期天线辐射单元的结构示意图；图4为本专利技术提供的双线极化电控波束扫描漏波天线的侧视图。符号说明：1第一周期天线辐射结构板、1-1第一变容二极管、1-2金属过孔、1-3x极化周期天线辐射单元、1-4第一电感器、1-5第一匹配凹槽、2第二周期天线辐射结构板、2-1第二变容二极管、2-2第二电感器、2-3y极化周期天线辐射单元、2-4第二匹配凹槽；3馈电部分、3-1馈电枝节、4第二介质基板、5金属地板、6第一介质基板、7微控制器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种双线极化电控波束扫描漏波天线，以解决传统波束扫描天线波束扫描范围小的问题。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术提供的双线极化电控波束扫描漏波天线的俯视图。如图1所示，一种双线极化电控波束扫描漏波天线，包括：第一周期天线辐射结构板1、第二周期天线辐射结构板2、变容二极管、电感器和微控制器7；所述变容二极管包括第一变容二极管1-1以及第二变容二极管2-1；所述电感器包括第一电感器1-4和第二电感器2-2。所述第一周期天线辐射结构板1的上端面设置有多个所述第一变容二极管1-1；所述第一周期天线辐射结构板1的下端面设置有多个所述第一电感器1-4；所述第二周期天线辐射结构板2的上端面设置有多个所述第二电感器2-2；所述第二周期天线辐射结构板2的下端面设置有多个所述第二变容二极管2-1；所述电感器用于通过交流射频信号并阻隔直流信号；所述变容二极管和所述电感器均与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双线极化电控波束扫描漏波天线，其特征在于，包括：第一周期天线辐射结构板、第二周期天线辐射结构板、变容二极管、电感器和微控制器；所述变容二极管包括第一变容二极管以及第二变容二极管；所述电感器包括第一电感器和第二电感器；/n所述第一周期天线辐射结构板的上端面设置有多个所述第一变容二极管；所述第一周期天线辐射结构板的下端面设置有多个所述第一电感器；所述第二周期天线辐射结构板的上端面设置有多个所述第二电感器；所述第二周期天线辐射结构板的下端面设置有多个所述第二变容二极管；所述电感器用于通过交流射频信号并阻隔直流信号；/n所述变容二极管和所述电感器均与所述微控制器连接；所述微控制器用于控制所述变容二极管的电容值，进而控制所述双线极化电控波束扫描漏波天线的波束扫描范围。/n

【技术特征摘要】
1.一种双线极化电控波束扫描漏波天线，其特征在于，包括：第一周期天线辐射结构板、第二周期天线辐射结构板、变容二极管、电感器和微控制器；所述变容二极管包括第一变容二极管以及第二变容二极管；所述电感器包括第一电感器和第二电感器；
所述第一周期天线辐射结构板的上端面设置有多个所述第一变容二极管；所述第一周期天线辐射结构板的下端面设置有多个所述第一电感器；所述第二周期天线辐射结构板的上端面设置有多个所述第二电感器；所述第二周期天线辐射结构板的下端面设置有多个所述第二变容二极管；所述电感器用于通过交流射频信号并阻隔直流信号；
所述变容二极管和所述电感器均与所述微控制器连接；所述微控制器用于控制所述变容二极管的电容值，进而控制所述双线极化电控波束扫描漏波天线的波束扫描范围。


2.根据权利要求1所述的双线极化电控波束扫描漏波天线，其特征在于，所述第一周期天线辐射结构板包括多个x极化周期天线辐射单元，多个所述x极化周期天线辐射单元依次排列；所述x极化周期天线辐射单元的上侧带有不同深度的第一凹槽；所述x极化周期天线辐射单元的上端面设置有多个所述第一变容二极管，且所述第一变容二极管设于两个所述第一凹槽之间；所述x极化周期天线辐射单元的下端面设置有多个所述第一电感器，且每个所述第一电感器的所在位置与一个所述第一变容二极管相对应。


3.根据权利要求1所述的双线极化电控波束扫描漏波天线，其特征在于，所述第二周期天线辐射结构板包括多个y极化周期天线辐射单元，多个所述y极化周期天线辐射单元依次排列；所述y极化周期天线辐射单元的上端面设置有多个所述第二电感器；所述y极化周期天线辐射单元的下侧带有多个相同深度的第二凹槽，且所述第二变容二极管设于两个所述第二凹槽之间；所述y极化周期天线辐射单元的下端面设置有多个所述第二变容二极管，且每个所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：周永金，李昊翔，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31