【技术实现步骤摘要】
一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线
[0001]本专利技术涉及天线
,特别涉及一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线及设计方法。
技术介绍
[0002]随着现代通信技术的快速发展,无线通信系统中设备数量急剧上升,无线信道变得越发复杂,具备极化可重构功能的天线也因此在通信系统中也受到了越来越多的关注。传统固定线极化方式的天线无法接收与其极化方式垂直的电磁波,而使用圆极化天线接收任意极化方式的线极化来波时可能存在至少50%的能量损耗。极化可重构天线在一个天线一个射频通道的基础上实现较多极化方向,若其在实现圆极化状态的同时实现尽可能多的线极化状态,则接收任意圆极化以及任意线极化来波时其降低极化失配损耗等能力更为凸显。
[0003]从目前已发表的文献和已公开的专利来看,线极化及圆极化可重构天线的研究多为实现左旋或右旋圆极化的同时实现水平极化或垂直极化。对于能够实现圆极化的多极化可重构天线单元,其线极化数目一般不超过三个,且工作频带较窄。当前对于多线/圆极化可重构天线领域有待展开进一步研究。
[0004]中国专利技术专利(CN110783701A)提出了一种集成可调移相功分器的圆极化可重构天线,设计可调移相功分器形成所需的馈电相位差,在同一天线口径下实现了左旋圆极化和右旋圆极化特性,产生不同的圆极化状态时,只需改变可调移相功分器中射频开关的通断状态,切换速度快、插入损耗小并且控制简单,但天线仅能于2.35GHz~2.58GHz,且无法实现线极化。
[0005]中国专利技术专 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线,其特征在于,包括上层介质基板(1)、辐射贴片(2)、中层介质基板(3)、12条耦合贴片(4)、12根耦合探针(5)、下层介质基板(6)、中心圆形贴片(7)、12个射频PIN二极管(8)、11条相同的馈电贴片(9)、1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片(10)、12个射频电感(11)、12个直流焊盘(12)、金属地板(13)、同轴线(14)、12根直流金属柱(15)、3组尼龙柱(16);所述上层介质基板(1)上表面刻蚀辐射贴片(2);所述中层介质基板(3)上表面刻蚀12条耦合贴片(4);所述下层介质基板(6)上表面刻蚀中心圆形贴片(7)、11条相同的馈电贴片(9)、1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片(10)以及12个直流焊盘(12);所述下层介质基板(6)下表面刻蚀金属地板(13);所述可重构的耦合馈电网络包括中层介质基板(3)上的12条耦合贴片(4)、下层介质基板(6)上的中心圆形贴片(7)、12个射频PIN二极管(8)、11条相同的馈电贴片(9)、1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片(10)、12个射频电感(11)、12个直流焊盘(12)、以及位于中层介质基板(3)和下层介质基板(6)之间的12根耦合探针(5)和位于下层介质基板(6)下方的12根直流金属柱(15),每路耦合馈电通道由一条耦合贴片(4)、一根耦合探针(5)以及一条馈电贴片(9)或(10)组合而成;所述同时多路耦合馈电的宽带多线极化以及圆极化的重构通过12个射频PIN二极管(8)的通断控制中心圆形贴片(7)与不同耦合馈电通道的导通状态实现,同时导通不同朝向的三路相邻相同的耦合馈电通道实现线极化状态Ⅰ,即0
°
、30
°
、60
°
、90
°
、120
°
、150
°
线极化,同时导通不同朝向的四路相邻相同的耦合馈电通道实现线极化状态Ⅱ,即15
°
、45
°
、75
°
、105
°
、135
°
、165
°
线极化,同时导通正交且相位差为90
°
的两路耦合馈电通道实现左旋圆极化或右旋圆极化。2.根据权利要求1所述的一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线,其特征在于,所述上层介质基板(1)、中层介质基板(3)、下层介质基板(6)以及辐射贴片(2)轮廓为圆形、正方形、正六边形或正十二边形等;所述上层介质基板(1)、中层介质基板(3)、下层介质基板(6)以及辐射贴片(2)中心位于同一条竖直线上;所述3组尼龙柱(16)连接并支撑上层介质基板(1)、中层介质基板(3)、下层介质基板(6),保持其相对高度。3.根据权利要求1所述的一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线,其特征在于,所述12条耦合贴片(4)形状完全一致,并以z轴为中心等角度间隔排布,间隔角为30
°
,耦合贴片由矩形、扇形以及圆形组合而成,亦可调整各部分大小及相对位置,或将耦合贴片设计为渐变型。4.根据权利要求1所述的一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线,其特征在于,所述中心圆形贴片(7)的边缘等角度焊接12个射频PIN二极管(8)的...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘颜回,任潜,郭攀,杨仕文,胡俊,聂在平,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:
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