一种基于离子凝胶的可重构天线、制备方法、调控方法及电子设备技术

本发明专利技术公开了一种基于离子凝胶的可重构天线、制备方法、调控方法及电子设备，其中可重构天线包括基板，所述基板上设置有馈电端口、接地面和至少一条传输线，所述接地面和所述传输线分别连接所述馈电端口的接地端和馈电端，所述传输线由两段及以上馈线组合而成，同一所述传输线上的不同馈线之间设有缺口，所述缺口的位置粘贴有离子凝胶，所述离子凝胶与其相邻的所述馈线连接，所述离子凝胶的上下表面为电压施加端口，所述电压施加端口连接外部控制端。本发明专利技术可实现天线多频段的调节，也可应用于解决柔性天线的工作频率抗弯曲影响，响应更快、适用范围更广、通用性更强；离子凝胶的体积不影响天线整体布局，集成度更高，使得天线可小型化、成本降低。成本降低。成本降低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于离子凝胶的可重构天线、制备方法、调控方法及电子设备


[0001]本专利技术涉及天线
，具体涉及一种基于离子凝胶的可重构天线、制备方法、调控方法及电子设备。

技术介绍

[0002]随着现代通讯系统的快速发展，为满足通信、导航、探测等多方面功能要求，通常需要覆盖多个频段工作的天线。频率可调天线可以根据特定的条件动态地选择不同的工作频段，实现多个天线的功能，从而提高通信系统的板载空间利用率，因此成为工业界和科学界越来越感兴趣的主题。
[0003]目前，频率可重构天线通常采用集总元件、添加电磁辐射结构、采用机械方式改变天线结构、配置多个天线单元等方法以达到对天线的工作频率的调节。有资料显示，基于以上调节方式(如MEMS、变容二极管等)会存在调节单元体积较大、设计难度大、成本高、响应较慢、系统集成比较困难的问题，并且不能满足柔性电子器件的弯曲状态工作需要，因此已经不能满足如今通讯设备的要求。
[0004]公开号为CN112164866A的中国专利技术专利公开了一种基于S
‑
PIN固态等离子体的高隔离度可重构缝隙天线及其频率重构方法，通过控制S
‑
PIN固态等离子体的通断改变天线辐射时的等效长度，实现天线频率的可重构。该专利中的天线通过改变天线等效长度进行可重构设计，虽然比标准的PIN二极管的体积小，但还是运用了导通与截止特性进行天线工作频率的切换，因此该天线只能实现两种工作频率的选择，并且其不能弯曲的缺点使得不能运用到柔性天线的频率抗弯曲设计上。
专利技术内容
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供的技术方案为：
[0006]一种基于离子凝胶的可重构天线，包括基板，所述基板上设置有馈电端口、接地面和至少一条传输线，所述接地面和所述传输线分别连接所述馈电端口的接地端和馈电端，所述传输线由两段及以上馈线组合而成，同一所述传输线上的不同馈线之间设有缺口，所述缺口的位置粘贴有离子凝胶，所述离子凝胶与其相邻的所述馈线连接，所述离子凝胶的上下表面为电压施加端口，所述馈电端口和所述电压施加端口分别连接外部的控制端。
[0007]本专利技术进一步设置为所述离子凝胶是一种至少包括可电解为离子的盐类电解质和有机聚合物混合而成的物质。
[0008]本专利技术进一步设置为所述电压施加端口包括上电压施加端口和下电压施加端口，所述上电压施加端口位于所述离子凝胶远离所述基板的一端，所述下电压施加端口位于所述离子凝胶靠近所述基板的一端。
[0009]本专利技术进一步设置为所述基板为刚性基板或柔性基板。
[0010]本专利技术进一步设置为所述馈线布置在所述基板的正面，所述接地面布置在所述基
板的正面或反面，所述馈线呈弯曲状或弯折状，所述基板上的每段所述馈线的长度不同或相同。
[0011]本专利技术进一步设置为所述离子凝胶的宽度不小于所述馈线的宽度。
[0012]一种基于离子凝胶的可重构天线的制备方法，包括：
[0013]选取基板，根据所需频段的要求对所述基板进行打板，所述基板上生成所需的馈电端口、接地面和传输线；所述传输线由两段及以上的馈线组合而成；所述接地面和所述传输线连接所述馈电端口的接地端和馈电端；
[0014]在所述馈线与所述馈线之间粘贴有具有可拉伸、粘性的离子凝胶，在所述离子凝胶的上下端面分别为电压施加端口；
[0015]所述馈电端口和所述电压施加端口上均引出导线，分别连接至外部的控制端。
[0016]本专利技术进一步设置为所述离子凝胶是由可电解为离子的盐类电解质、有机聚合物以及离子液共溶剂在溶解液体中经过搅拌、充分溶解形成混合液后，再将混合液放置在模具中通过真空烘干或光照引发而凝固形成的特定形状的胶状物质。
[0017]一种基于离子凝胶的可重构天线的调控方法，采用上述的基于离子凝胶的可重构天线或上述的基于离子凝胶的可重构天线的制备方法所制得的可重构天线，包括：
[0018]获取可重构天线，向所述可重构天线上离子凝胶的电压施加端口施加调节电压，得到所述可重构天线的频偏调控信息，完成天线频率的重构，实现天线频率的连续可控选择。
[0019]一种基于离子凝胶的可重构天线的调控方法，采用上述的基于离子凝胶的可重构天线或上述的基于离子凝胶的可重构天线的制备方法所制得的可重构柔性天线，包括：
[0020]获取可重构柔性天线，改变所述可重构柔性天线的弯曲程度，记录弯曲状态下柔性天线相应的工作频率，向所述可重构柔性天线上离子凝胶的电压施加端口施加调节电压，使得所述可重构柔性天线的工作频率回到最初状态时的工作频率，完成天线频率的重构，解决柔性天线工作频率的抗弯曲影响。
[0021]一种电子设备，采用上述的基于离子凝胶的可重构天线或上述的基于离子凝胶的可重构天线的制备方法所制得的可重构天线。
[0022]采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0023]本专利技术可重构天线上的馈线采用离子凝胶进行连接，并且在离子凝胶的上下表面施加调节电压，本质上使得馈线之间设置了一个电容结构，当馈线上的电子向另一馈线进行移动时，电子会受离子凝胶电容结构的影响而发生偏转，减少了通往另一馈线上电子的数量，从而改变了不同馈线上的电流，使天线的工作频率发生了偏移。需要强调的是，现有技术中只能实现馈线之间开关类元件的导通/截止，只局限于特定频率的转换；而本专利技术中改变离子凝胶上所施加调节电压的大小，会改变电子偏转的强度和数量，经过馈线上的电流变化是连续性的，因此可以实现天线多频段的调节，响应更快、适用范围更广、通用性更强；同时离子凝胶的体积不影响天线整体布局，集成度更高，使得天线可以小型化、成本降低，具有广阔的市场前景。
[0024]本专利技术可重构天线采用了离子凝胶，由于离子凝胶的可拉伸、粘性的特性，可以将天线结构全部集成在柔性基板上，使得可重构天线的应用场合更加广阔；不仅如此，当因柔性天线弯曲导致天线的工作频率发生偏移，在离子凝胶的上下表面施加适当的调节电压，
可以使得柔性天线恢复到原始(未弯曲状态)的工作频率，即可克服由于柔性天线弯曲时其工作频率改变带来的影响。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例可重构天线概图。
[0026]图2为本专利技术实施例另一可重构天线概图。
[0027]图3为本专利技术实施例离子凝胶施加调节电压示意图。
[0028]图4为本专利技术实施例离子凝胶施加电压调节天线重构原理图。
[0029]图5为本专利技术实施例1可重构天线结构示意图。
[0030]图6为本专利技术实施例1可重构天线频率重构的回波损耗图。
[0031]图7为本专利技术实施例2可重构天线结构示意图。
[0032]图8为本专利技术实施例2可重构天线频率重构的回波损耗仿真图。
具体实施方式
[0033]为进一步了解本专利技术的内容，结合附图及实施例对本专利技术作详细描述。
[0034]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于离子凝胶的可重构天线，其特征在于，包括基板，所述基板上设置有馈电端口、接地面和至少一条传输线，所述接地面和所述传输线分别连接所述馈电端口的接地端和馈电端，所述传输线由两段及以上馈线组合而成，同一所述传输线上的不同馈线之间设有缺口，所述缺口的位置粘贴有离子凝胶，所述离子凝胶与其相邻的所述馈线连接，所述离子凝胶的上下表面为电压施加端口，所述馈电端口和所述电压施加端口分别连接外部的控制端。2.根据权利要求1所述的一种基于离子凝胶的可重构天线，其特征在于，所述离子凝胶是一种至少包括可电解为离子的盐类电解质和有机聚合物混合而成的物质。3.根据权利要求1所述的一种基于离子凝胶的可重构天线，其特征在于，所述电压施加端口包括上电压施加端口和下电压施加端口，所述上电压施加端口位于所述离子凝胶远离所述基板的一端，所述下电压施加端口位于所述离子凝胶靠近所述基板的一端，所述离子凝胶的宽度不小于所述馈线的宽度。4.根据权利要求1所述的一种基于离子凝胶的可重构天线，其特征在于，所述基板为刚性基板或柔性基板。5.根据权利要求1所述的一种基于离子凝胶的可重构天线，其特征在于，所述馈线布置在所述基板的正面，所述接地面布置在所述基板的正面或反面，所述馈线呈弯曲状或弯折状，所述基板上的每段所述馈线的长度不同或相同。6.一种基于离子凝胶的可重构天线的制备方法，其特征在于，包括：选取基板，根据所需频段的要求对所述基板进行打板，所述基板上生成所需的馈电端口、接地面和传输线；所述传输线包括至少两段不连接的所述馈线；所述接地面和所述传输线分别连接所述馈电端口的接地端和馈电端；在所述馈线与所述馈线之间粘贴有具有可拉伸、粘性...

【专利技术属性】
技术研发人员：周浩淼，韩子明，朱明敏，郁国良，邱阳，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：