一种可调谐缝隙天线及多频段天线系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种可调谐缝隙天线及多频段天线系统，多频段天线系统包括可调谐缝隙天线可调谐缝隙天线包括调谐腔体、调谐柱和馈电腔体，调谐腔体、调谐柱和馈电腔体均由金属材料制成，调谐腔体包括第一面板、第二面板及侧壁，第一面板、第二面板和侧壁围合形成谐振腔，第一面板开设辐射缝隙，第二面板开设馈电缝隙，调谐柱连接于侧壁且一端伸入谐振腔内，调谐柱伸入谐振腔内的长度能够调节，馈电腔体连接于第二面板的背离第一面板侧，馈电腔体包围馈电缝隙，馈电腔体连接有同轴馈电端子，同轴馈电端子的中心馈电线伸入馈电腔体内。本方案的缝隙天线具有可调谐、低损耗、高效率、高功率处理能力、可靠性好的特点，适用于多频段无线通信系统中。频段无线通信系统中。频段无线通信系统中。

【技术实现步骤摘要】
一种可调谐缝隙天线及多频段天线系统


[0001]本技术属于无线通信
，尤其涉及一种可调谐缝隙天线及多频段天线系统。

技术介绍

[0002]可重构微波电路和天线由于具有多频段、多工作模式的特点，在现代通信系统的发展中受到了广泛的关注。其中，无线信号的发射和接收对可重构天线提出了很高的要求，对于相关技术中的可重构天线，例如一些微带天线和SIW (Substrate integrated waveguide：基片集成波导)缝隙天线，需要使用电子控制装置来进行调谐动作。
[0003]然而，这些基于电子器件的可重构天线往往存在功率处理能力低、辐射效率低、噪声干扰高等问题，对于多频段移动无线通信系统的构建而言还存在一定的局限性。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题在于提供一种可调谐缝隙天线及多频段天线系统，具有可调谐、低损耗、高效率、高功率处理能力、可靠性好的特点，适于应用在多频段无线通信系统中。
[0005]为解决上述技术问题，本技术是这样实现的，提供一种可调谐缝隙天线，包括调谐腔体、调谐柱和馈电腔体，所述调谐腔体、所述调谐柱和所述馈电腔体均由金属材料制成，所述调谐腔体包括第一面板、和所述第一面板相对的第二面板及连接于所述第一面板和所述第二面板之间的侧壁，所述第一面板、所述第二面板和所述侧壁围合形成谐振腔，所述第一面板开设辐射缝隙，所述第二面板开设馈电缝隙，所述调谐柱连接于侧壁且一端伸入所述谐振腔内，所述调谐柱伸入所述谐振腔内的长度能够调节，所述馈电腔体连接于所述第二面板的背离所述第一面板侧，所述馈电腔体包围所述馈电缝隙，所述馈电腔体连接有同轴馈电端子，所述同轴馈电端子的中心馈电线伸入所述馈电腔体内。
[0006]进一步地，所述第一面板和所述第二面板相互平行，所述辐射缝隙的长度方向平行于所述馈电缝隙的长度方向，所述调谐柱的长度方向平行于所述第一面板的板面且垂直于所述辐射缝隙的长度方向。
[0007]进一步地，所述辐射缝隙的长度和所述辐射缝隙的宽度的比值在 2.00
‑
6.00，所述馈电缝隙的长度和所述馈电缝隙的宽度的比值在3.50
‑
8.00，所述辐射缝隙的长度和所述馈电缝隙的长度的比值在0.60
‑
0.95。
[0008]进一步地，所述辐射缝隙的中心和所述馈电缝隙的中心正对，所述调谐柱的中心线和所述中心馈电线的中心线共同所在的面经过所述辐射缝隙的中心和所述馈电缝隙的中心。
[0009]进一步地，所述调谐柱伸入所述谐振腔的可调长度和所述谐振腔的在所述调谐柱长度方向上的宽度的比值在0
‑
0.5。
[0010]进一步地，所述第一面板和所述第二面板相互平行，所述辐射缝隙的长度方向和
所述馈电缝隙的长度方向之间具有夹角，所述中心馈电线的延伸方向垂直于所述馈电缝隙的长度方向，所述侧壁连接有第一调谐柱和第二调谐柱，所述第一调谐柱和所述第二调谐柱的长度方向均平行于所述第一面板，所述第一调谐柱和所述第二调谐柱之间具有夹角。
[0011]进一步地，所述辐射缝隙的长度和所述辐射缝隙的宽度的比值在 1.50
‑
8.00，所述馈电缝隙的长度和所述馈电缝隙的宽度的比值在2
‑
15，所述辐射缝隙的长度和所述馈电缝隙的长度的比值在0.60
‑
0.95。
[0012]进一步地，所述辐射缝隙和所述馈电缝隙的中心正对，所述辐射缝隙和所述馈电缝隙之间的夹角为90
°
，所述第一调谐柱和所述第二调谐柱相互垂直，所述第一调谐柱与所述辐射缝隙的长度方向的夹角、所述第二调谐柱与所述辐射缝隙的长度方向的夹角均为45
°
。
[0013]进一步地，所述中心馈电线平行于所述第二面板的板面，所述中心馈电线垂直于所述馈电缝隙的长度方向。
[0014]进一步地，提供一种多频段天线系统，包括如上任意一种所述的可调谐缝隙天线。
[0015]本技术中可调谐缝隙天线及多频段天线系统与现有技术相比，有益效果在于：
[0016]信号可以通过同轴馈电端子和馈电腔体从馈电缝隙馈入，通过调整调谐柱伸入谐振腔内的长度，可以调谐谐振腔的谐振频率，最后信号可以通过辐射缝隙辐射出。本方案的可调谐缝隙天线具有可调谐、低损耗、高效率、高功率处理能力、可靠性好的特点，适于应用在多频段无线通信系统中。
附图说明
[0017]图1是本技术实施例第一种实现方式中可调谐的单频天线，(a)三维视图；(b)xz平面侧视图；(c)yz平面侧视图；
[0018]图2是本技术实施例第一种实现方式中可调谐的单频天线用不同长度的调谐柱模拟“S11”；
[0019]图3是本技术实施例第一种实现方式中可调谐的单频天线的场分布 (A
‑
A'平面的E场和B
‑
B'平面的H场)；(A)和(B)：L4＝0时，3.595GHz 的E场和H场；(c)和(d)L4＝10mm时，3.477GHz的E场和H场；
[0020]图4是本技术实施例第一种实现方式中可调谐的单频天线的等效电路模型；
[0021]图5是本技术实施例第一种实现方式中可调谐的单频天线的谐振频率与金属柱长度的关系；
[0022]图6是本技术实施例第一种实现方式中可调谐的单频天线的调谐柱的(a)半径和(b)调谐柱位置偏移对谐振频率的影响关系；
[0023]图7是本技术实施例第一种实现方式中可调谐的单频天线的辐射缝隙和馈电缝东西对谐振频率的影响：(a)辐射缝隙长度L1；(a)馈电缝隙长度 L2；
[0024]图8是本技术实施例第一种实现方式中可调谐的单频天线的性能仿真结果；
[0025]图9是本技术实施例第一种实现方式中可调谐的单频天线的辐射方向图仿真：(a)xz面辐射方向图；(b)yz面辐射方向图；
[0026]图10是本技术实施例第二种实现方式中可调谐的双频天线结构示意图：(a)
三维视图；(b)顶视图；
[0027]图11是对本技术实施例第二种实现方式中可调谐的双频天线的模拟结果：(a)模拟了腔内|S11|和模的电场分布；(b)3.553ghz下TE101模辐射缝隙的电场分布；(c)3.876ghz下TE011模辐射缝隙的电场分布；
[0028]图12是本技术实施例第二种实现方式中可调谐的双频天线的等效电路模型；
[0029]图13是本技术实施例第二种实现方式中可调谐的双频天线用不同长度的第一调谐柱(a)和第二调谐柱(b)的模拟“S11”；
[0030]图14是本技术实施例第二种实现方式中可调谐的双频天线的最终仿真结果:(a)|S11|,(b)可变长度第一调谐柱，L4下的实现增益；(c)| S11|，(d)可变长度第二调谐柱，L5下的实现增益；
[0031]图15是本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调谐缝隙天线，其特征在于，包括调谐腔体(1)、调谐柱(2)和馈电腔体(3)，所述调谐腔体(1)、所述调谐柱(2)和所述馈电腔体(3)均由金属材料制成，所述调谐腔体(1)包括第一面板、和所述第一面板相对的第二面板及连接于所述第一面板和所述第二面板之间的侧壁(13)，所述第一面板、所述第二面板和所述侧壁(13)围合形成谐振腔，所述第一面板开设辐射缝隙(11)，所述第二面板开设馈电缝隙(12)，所述调谐柱(2)连接于侧壁(13)且一端伸入所述谐振腔内，所述调谐柱(2)伸入所述谐振腔内的长度能够调节，所述馈电腔体(3)连接于所述第二面板的背离所述第一面板侧，所述馈电腔体(3)包围所述馈电缝隙(12)，所述馈电腔体(3)连接有同轴馈电端子(31)，所述同轴馈电端子(31)的中心馈电线(311)伸入所述馈电腔体(3)内。2.根据权利要求1所述的可调谐缝隙天线，其特征在于，所述第一面板和所述第二面板相互平行，所述辐射缝隙(11)的长度方向平行于所述馈电缝隙(12)的长度方向，所述调谐柱(2)的长度方向平行于所述第一面板的板面且垂直于所述辐射缝隙(11)的长度方向。3.根据权利要求2所述的可调谐缝隙天线，其特征在于，所述辐射缝隙(11)的长度和所述辐射缝隙(11)的宽度的比值在2.00
‑
6.00，所述馈电缝隙(12)的长度和所述馈电缝隙(12)的宽度的比值在3.50
‑
8.00，所述辐射缝隙(11)的长度和所述馈电缝隙(12)的长度的比值在0.60
‑
0.95。4.根据权利要求3所述的可调谐缝隙天线，其特征在于，所述辐射缝隙(11)的中心和所述馈电缝隙(12)的中心正对，所述调谐柱(2)的中心线和所述中心馈电线(311)的中心线共同所在的面经过所述辐射缝隙(11)的中心和所述馈电缝隙(12)的中心。5.根据权利要求4所述的可调谐缝隙天线，其特征在于，所述调谐柱(2)伸入所述谐...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世伟，陈瑞森，赵丙雄，葛建华，黄杰，吴本涛，袁素华，邓玉龙，王锐，朱刚，黄冠龙，
申请(专利权)人：广州智讯通信系统有限公司，
类型：新型
国别省市：