申请/专利权人：合肥师范学院

申请日：2023-04-04

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN116387823B

主分类号：H01Q1/50

分类号：H01Q1/50;H01Q1/38;H01Q3/26;H01Q25/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2023.07.21#实质审查的生效;2023.07.04#公开

摘要：本发明涉及一种X波段宽带缝隙耦合波束可重构天线，包括馈电介质基片和寄生介质基片，寄生介质基片位于馈电介质基片的正上方，二者的板面上均开设定位孔，馈电介质基片的上表面设置金属地板层，金属地板层上均匀开设16个矩形缝隙以及1个金属化过孔，馈电介质基片的下表面设置下馈电金属层，下馈电金属层包括16个天线单元馈线、总馈电端口和总偏置电路，所述寄生介质基片上设置寄生贴片层，寄生贴片层包括16个金属方形贴片单元。整个天线主要是通过PCB工艺加工而成，制造工艺简单、具有低剖面的特点，易于载体共形设计；本发明通过对微波二极管的导通控制实现每个单元馈电端口方向的控制，进而实现不同的辐射波束。

主权项：1.一种X波段宽带缝隙耦合波束可重构天线，其特征在于：包括馈电介质基片和寄生介质基片，寄生介质基片位于馈电介质基片的正上方，二者的板面上均开设定位孔（1），二者通过定位孔（1）固定在一起，馈电介质基片的上表面设置金属地板层（2），金属地板层（2）上均匀开设16个矩形缝隙（3）以及1个金属化过孔（4），馈电介质基片的下表面设置下馈电金属层（5），下馈电金属层（5）包括16个天线单元馈线、总馈电端口（6）和总偏置电路（7），所述寄生介质基片上设置寄生贴片层（8），寄生贴片层（8）包括16个金属方形贴片单元；所述16个天线单元馈线包括第一天线单元馈线A1至第十六天线单元馈线A16，所述第一天线单元馈线A1包括长方形馈线（10）以及将长方形馈线（10）两端连接成回路的回路馈线（11），长方形馈线（10）的上下两端分别连接一个微波二极管（12），且长方形馈线（10）与其上端的微波二极管（12）之间设置第一偏置电路（13），第一偏置电路（13）的引脚悬空，回路馈线（11）上与一分二功分器的连接处设置两个微波二极管（12），长方形馈线（10）的上下两端分别设置一个单元馈电端口（14），16个天线单元馈线的结构相同；所述的16个天线单元馈线的两个对称的单元馈电端口（14）通过偏置电路输入正压偏置+1.4V或负压偏置-1.4V实现对微波二极管（12）的通断控制，进而改变馈电方向；所述16个天线单元馈线通过对每个天线单元馈电方向的独立控制，实现多个波束的可切换，通过对十六个天线单元的独立控制，实现X波段宽频带波束状态的可重构；所述总馈电端口（6）依次通过隔直电容（15）、总偏置电路（7）与第一一分二功分器的输入端相连，第一一分二功分器的输出端向上与第二一分二功分器的输入端相连，第二一分二功分器的输出端向右与第三一分二功分器的输入端相连，第三一分二功分器的输出端向上与第四一分二功分器的输入端相连，第四一分二功分器的输出端向右通过两个微波二极管（12）与第一天线单元馈线A1的回路馈线（11）相连，第四一分二功分器的输出端向左通过两个微波二极管（12）与第二天线单元馈线A2的回路馈线（11）相连，第三一分二功分器的输出端向下与第五一分二功分器的输入端相连，第五一分二功分器的输出端向左通过两个微波二极管（12）与第三天线单元馈线A3的回路馈线（11）相连，第五一分二功分器的输出端向右通过两个微波二极管（12）与第四天线单元馈线A4的回路馈线（11）相连；第二一分二功分器的输出端向左与第六一分二功分器的输入端相连，第六一分二功分器的输出端向上与第七一分二功分器的输入端相连，第七一分二功分器的输出端向右通过两个微波二极管（12）与第五天线单元馈线A5的回路馈线（11）相连，第七一分二功分器的输出端向左通过两个微波二极管（12）与第六天线单元馈线A6的回路馈线（11）相连，第六一分二功分器的输出端向下与第八一分二功分器的输入端相连，第八一分二功分器的输出端向左通过两个微波二极管（12）与第七天线单元馈线A7的回路馈线（11）相连，第八一分二功分器的输出端向右通过两个微波二极管（12）与第八天线单元馈线A8的回路馈线（11）相连；第一一分二功分器的输出端向下与第九一分二功分器的输入端相连，第九一分二功分器的输出端向左与第十一分二功分器的输入端相连，第十一分二功分器的输出端向上与第十一一分二功分器的输入端相连，第十一一分二功分器的输出端向右通过两个微波二极管（12）与第九天线单元馈线A9的回路馈线（11）相连，第十一一分二功分器的输出端向左通过两个微波二极管（12）与第十天线单元馈线A10的回路馈线（11）相连，第十一分二功分器的输出端向下与第十二一分二功分器的输入端相连，第十二一分二功分器的输出端向左通过两个微波二极管（12）与第十一天线单元馈线A11的回路馈线（11）相连，第十二一分二功分器的输出端向右通过两个微波二极管（12）与第十二天线单元馈线A12的回路馈线（11）相连；第九一分二功分器的输出端向右与第十三一分二功分器（17）的输入端相连，第十三一分二功分器（17）的输出端向上与第十四一分二功分器（18）的输入端相连，第十四一分二功分器（18）的输出端向右通过两个微波二极管（12）与第十三天线单元馈线A13的回路馈线（11）相连，第十四一分二功分器（18）的输出端向左通过两个微波二极管（12）与第十四天线单元馈线A14的回路馈线（11）相连，第十三分二功分器的输出端向下与第十五一分二功分器的输入端相连，第十五一分二功分器的输出端向左通过两个微波二极管（12）与第十五天线单元馈线A15的回路馈线（11）相连，第十五一分二功分器的输出端向右通过两个微波二极管（12）与第十六天线单元馈线A16的回路馈线（11）相连；所述矩形缝隙（3）位于天线单元馈线正上方的中心位置处，天线单元馈线通过矩形缝隙（3）与金属方形贴片单元耦合，一个天线单元馈线和一个金属方形贴片单元共同组成一个天线单元；所述金属方形贴片单元由2×2阵列的金属方形贴片（9）组成，即金属方形贴片单元包括4个金属方形贴片（9），金属方形贴片（9）的尺寸为7.85mm×7.85mm，两相邻金属方形贴片（9）的间隙为1.28mm；所述总偏置电路（7）的引脚（16）穿入金属化过孔（4）内且与金属化过孔（4）的孔壁贴合；所述金属地板层（2）、下馈电金属层（5）及寄生贴片层（8）均设置为18或35微米的PCB敷铜的铜层。

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百度查询： 合肥师范学院 一种X波段宽带缝隙耦合波束可重构天线

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