一种应用于WLAN/WiMAX频段的频率可重构天线制造技术

本发明专利技术公开了一种应用于WLAN/WiMAX频段的频率可重构天线，该频率可重构天线采用共面波导的馈电方式，包括介质基板、辐射贴片以及接地板；辐射贴片的缝隙结构包括环形缝、第一直缝、第二直缝、第三直缝以及第四直缝；第一直缝和第二直缝对称设置于环形缝的两侧且一端与环形缝连通；第三直缝和第四直缝平行设置且间隔设置于缺口的两侧；在第一直缝和第二直缝中均设置有对称的两个PIN二极管；频率可重构天线通过四个PIN二极管的通断控制改变谐振点位置和电流排布来实现频率的重构。上述频率可重构天线能够实现在三个频率点进行离散频率可重构，能够代替多个微带天线进行通信，减少了资源利用，同时解决了电磁干扰的问题。同时解决了电磁干扰的问题。同时解决了电磁干扰的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于WLAN/WiMAX频段的频率可重构天线


[0001]本专利技术涉及无线通信
，具体涉及一种应用于WLAN(Wireless Local Area Network，无线局域网)/WiMAX(World Interoperability for Microwave Access，全球微波接入互操作性，别称802.16)频段的频率可重构天线。

技术介绍

[0002]近几年来，无线通信技术的发展势不可当，其应用领域规模也逐步扩大，使得人们的生活更加现代化、高效化、信息化。由近距离通信转变到远距离通信，由文字的对话转变到图像的交流，而这一切的实现都离不开天线的发展。天线基于一类在无线电设施里用以发射并收取电磁波的元件，在无线通讯体系里是不可或缺的一部分。
[0003]为了消除天线基于整体通讯体系进步的限制，可重构某一全新的天线，使其发挥关键用途，因此，需要将设计应用于无线通信频段的可重构天线，以避免多个天线的使用造成电磁兼容问题，尝试使用多个可调器件，将可变电容和可调开关集成于天线结构，以提高天线可调范围。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种应用于WLAN/WiMAX频段的频率可重构天线，该频率可重构天线能够实现在2.4GHZ、2.5GHZ、3.5GHZ三个频率点进行离散频率可重构，能够代替多个微带天线进行通信，减少了资源利用，同时解决了电磁干扰的问题。
[0005]本专利技术采用以下具体技术方案：
[0006]一种应用于WLAN/WiMAX频段的频率可重构天线，该频率可重构天线采用共面波导的馈电方式，包括介质基板、设置于所述介质基板正面的辐射贴片以及设置于所述介质基板背面的接地板；
[0007]所述辐射贴片设置有缝隙结构，所述缝隙结构包括具有缺口的环形缝、第一直缝、第二直缝、第三直缝以及第四直缝；所述第一直缝和所述第二直缝对称设置于所述环形缝的两侧且一端与所述环形缝连通；所述第三直缝和所述第四直缝平行设置且间隔设置于所述缺口的两侧，所述第三直缝的一端与所述环形缝的一端部连通、且另一端位于所述介质基板的边缘，所述第四直缝的一端与所述环形缝的另一端部连通、且另一端位于所述介质基板的边缘；
[0008]在所述第一直缝和所述第二直缝中均设置有两个PIN二极管，两个所述PIN二极管沿所述第一直缝和所述第二直缝的排列方向间隔设置；所述第一直缝中的两个PIN二极管与所述第二直缝中的两个PIN二极管对称设置；
[0009]所述频率可重构天线通过四个PIN二极管的通断控制改变谐振点位置和电流排布来实现频率的重构。
[0010]更进一步地，所述介质基板的长度为70mm，宽度为50mm，厚度为1.6mm；
[0011]所述第一直缝和所述第二直缝沿所述介质基板的长度方向延伸，且均经过所述环
形缝的圆心；
[0012]所述第三直缝和所述第四直缝沿所述介质基板的宽度方向延伸。
[0013]更进一步地，还包括设置于所述介质基板侧边的馈电导带；
[0014]所述馈电导带的一端与所述接地板连接，另一端与所述第三直缝和所述第四直缝之间的微带线连接。
[0015]更进一步地，所述环形缝内的所述辐射贴片构成圆形微带贴片天线；
[0016]所述介质基板正面与所述馈电导带相对的位置设置有用于对所述圆形微带贴片天线进行波端口激励的端口。
[0017]更进一步地，所述端口的高度大于所述介质基板厚度的4倍；
[0018]所述端口的长度大于3(W2+2W3)，其中，W2表示微带线宽度，W3表示第三直缝的宽度。
[0019]更进一步地，所述环形缝的内径为18mm，所述环形缝的宽度为1mm；
[0020]所述第一直缝的长度为13mm，所述第一直缝的宽度为3mm；
[0021]所述第三直缝的宽度为3mm，所述第三直缝与所述第四直缝之间的间距为1mm；
[0022]所述第一直缝中两个所述PIN二极管之间的间距为8.3mm，其中，一个PIN二极管与所述环形缝的间距为4mm。
[0023]更进一步地，所述介质基板采用FR4介质基板。
[0024]有益效果：
[0025]本专利技术的频率可重构天线采用共面波导的馈电方式，在传统微带天线的基础上，采用介质基板、辐射贴片以及接地板形成，在辐射贴片上进行对称开槽形成缝隙，同时在缝隙中设置四个PIN二极管开关，通过PIN二极管的设置位置及控制通断从而影响电流分布，实现天线频率的可重构，从而避免了使用多个天线容易造成电磁兼容的问题。因此，采用本专利技术的频率可重构天线能够在2.4GHZ、2.5GHZ、3.5GHZ三个频率点进行离散频率重构，能够代替多个微带天线进行通信，减少了资源利用，同时解决了电磁干扰的问题。
附图说明
[0026]图1为本专利技术频率可重构天线的立体结构示意图；
[0027]图2为图1中频率可重构天线的俯视图；
[0028]图3为对本专利技术的频率可重构天线进行全仿真时采用BAP51
‑
02型号二极管的等效参数图；
[0029]图4为本专利技术的频率可重构天线在2.4GHz下的回波损耗；
[0030]图5为本专利技术的频率可重构天线在2.4GHz下的平面方向图；
[0031]图6为本专利技术的频率可重构天线在2.5GHz下的回波损耗；
[0032]图7为本专利技术的频率可重构天线在2.5GHz下的平面方向图；
[0033]图8为本专利技术的频率可重构天线在3.5GHz下的回波损耗；
[0034]图9为本专利技术的频率可重构天线在3.5GHz下的平面方向图；
[0035]其中，1
‑
介质基板，2
‑
辐射贴片，3
‑
环形缝，4
‑
缺口，5
‑
第一直缝，6
‑
第二直缝，7
‑
第三直缝，8
‑
第四直缝，9
‑
第一PIN二极管，10
‑
第二PIN二极管，11
‑
第三PIN二极管，12
‑
第四PIN二极管，13
‑
馈电导带，14
‑
微带线，15
‑
圆形微带贴片天线，16
‑
端口
具体实施方式
[0036]下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。
[0037]本专利技术实施例提供了一种应用于WLAN/WiMAX频段的频率可重构天线，如图1和图2结构所示，该频率可重构天线采用共面波导(CPW)的馈电方式，包括介质基板1、设置于介质基板1正面的辐射贴片2以及设置于介质基板1背面的接地板；在图1中，介质基板1的顶面覆盖有辐射贴片2，在介质基板1的底面设置有接地板(图中未示出)；介质基板1采用FR4(环氧玻璃纤维布基板，俗称环氧板、玻纤板、纤维板)介质基板1；在介质基板1的一个侧面设置馈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于WLAN/WiMAX频段的频率可重构天线，其特征在于，采用共面波导的馈电方式，包括介质基板、设置于所述介质基板正面的辐射贴片以及设置于所述介质基板背面的接地板；所述辐射贴片设置有缝隙结构，所述缝隙结构包括具有缺口的环形缝、第一直缝、第二直缝、第三直缝以及第四直缝；所述第一直缝和所述第二直缝对称设置于所述环形缝的两侧且一端与所述环形缝连通；所述第三直缝和所述第四直缝平行设置且间隔设置于所述缺口的两侧，所述第三直缝的一端与所述环形缝的一端部连通、且另一端位于所述介质基板的边缘，所述第四直缝的一端与所述环形缝的另一端部连通、且另一端位于所述介质基板的边缘在所述第一直缝和所述第二直缝中均设置有两个PIN二极管，两个所述PIN二极管沿所述第一直缝和所述第二直缝的排列方向间隔设置；所述第一直缝中的两个PIN二极管与所述第二直缝中的两个PIN二极管对称设置；所述频率可重构天线通过四个PIN二极管的通断控制改变谐振点位置和电流排布来实现频率的重构。2.如权利要求1所述的频率可重构天线，其特征在于，所述介质基板的长度为70mm，宽度为50mm，厚度为1.6mm；所述第一直缝和所述第二直缝沿所述介质基板的长度方向延伸，且均经过所述环形缝的圆心；所述第三直缝和所述第四直缝沿所述介...

【专利技术属性】
技术研发人员：余洋，石国腾，陈洋，赵书塘，孙玄飞，张世平，
申请(专利权)人：陕西电器研究所，
类型：发明
国别省市：