【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线通信技术，具体涉及方向图可重构微带天线技术。
技术介绍
1、随着无线通信技术的发展，通信系统面临着越来越严重的散射、多径效应等问题，具有波束转向能力的方向图可重构天线能很好地克服上述问题，因此被越来越广泛地研究。此类天线能根据需求实时切换不同的波束指向，因此其可切换的波束状态数目是一项重要指标。
2、实现天线可重构的调控手段主要有两种，即机械调控和电调控。机械调控如利用液态金属、介质的流动性实现天线结构的重构，因其响应速度较慢而难以满足当前无线通信的需求。电调控指在天线结构中加载变容二极管、mems开关、pin二极管等元件，通过控制元件的通断以重构天线的结构，其中pin二极管相较于其他元件具有成本低、控制简单的优点。
3、基于八木天线理论，利用具有引向器、反射器作用的寄生贴片以实现天线的方向图可重构是一项典型的技术，但此类技术往往导致天线整体尺寸大、空间利用率低。而应用电、磁流辐射源互补原理能有效克服上述不足，在紧凑的空间里实现方向图可重构。总体来说，目前存在的具有波束转向能力的方向图可重构天线普遍存在波束状态较少、结构尺寸大以及结构复杂的不足。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种电调控、小尺寸、具有波束转向功能的方向图可重构微带天线。
2、本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是，一种基于互补源的方向图可重构微带天线，包括金属贴片、四根金属柱、金属地、三层介质基板(上层、中层、下层)、两个差分馈电
3、正方形金属贴片印制于上层介质基板的上表面；金属地印制于中层介质基板的上表面；两差分馈电结构分别印制于中层和下层介质基板的下表面，二者呈正交分布，并分别通过四个金属化通孔向金属贴片提供两种正交的差分信号，进而激励起金属贴片上不同的磁流分布；四个金属化通孔位于金属贴片的两条中轴线上。
4、四根金属柱位于金属贴片的两条中轴线上，均穿过三层介质基板，底端分别与四个印制于下层介质基板下表面的偏置电路连接，各偏置电路上分别加载有一个pin二极管，用于独立控制各金属柱与金属地之间是否连接，进而控制各金属柱是否作为电流辐射源被激发；
5、具体的，印制有金属地和差分馈电结构的介质基板采用pcb板，天线整体采用pcb板和金属导体组合而成，结构简单，成本低，且易于加工组装。
6、本专利技术的有益效果是：金属贴片上的磁流辐射源与金属柱的电流辐射源构成互补源，实现定向辐射，通过切换两个差分馈电结构的信号输入模式和四个pin二极管的通断状态以构成不同的互补源，可在整个方位面内实现间隔45°的波束扫描。由于金属柱在横向平面上分布于金属贴片内部，不占用额外的横向空间，使得该天线尺寸小，可满足紧凑空间内的应用。
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1.一种基于互补源的方向图可重构微带天线，包括金属贴片、四根金属柱、金属地、上层、中层和下层三层介质基板、偏置电路、第一和第二差分馈电结构和四个金属化通孔；
2.如权利要求1所述天线，其特征在于，金属贴片为正方形。
3.如权利要求1所述天线，其特征在于，四个金属化通孔位于金属贴片的两条中轴线上，且相对于金属柱更靠近金属贴片的位置。
4.如权利要求1所述天线，其特征在于，偏置电路包括四个PIN二极管，四个PIN二极管等距分布在四根金属柱外侧，呈均匀的田字型分布。
5.如权利要求4所述天线，其特征在于，设第一差分馈电结构的输入端口为端口A，第二差分馈电结构的输入端口为端口B；四根金属柱分别为2A、2B、2C与2D，其中，2A与2B、2C与2D互为对角方向的金属柱；四个PIN二极管分布为PIN1、PIN2、PIN3和PIN4，PIN1与金属柱2C相连，PIN2与金属柱2D相连，PIN3与金属柱2A相连，PIN4与金属柱2B相连；
【技术特征摘要】
1.一种基于互补源的方向图可重构微带天线，包括金属贴片、四根金属柱、金属地、上层、中层和下层三层介质基板、偏置电路、第一和第二差分馈电结构和四个金属化通孔；
2.如权利要求1所述天线，其特征在于，金属贴片为正方形。
3.如权利要求1所述天线，其特征在于，四个金属化通孔位于金属贴片的两条中轴线上，且相对于金属柱更靠近金属贴片的位置。
4.如权利要求1所述天线，其特征在于，偏置电路包括四个pin二极管，四个...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵志钦，雷世文，陈丰恺，樊宣允，赵崎成，周辰，
申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院衢州，
类型：发明
国别省市：
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