方向图可重构的毫米波天线.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115954657A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202211367349.X(22)申请日2022.11.02(71)申请人东莞市南斗星科技有限公司地址523165广东省东莞市虎门镇赤岗南坊一路3号1栋101室(72)发明人梁胜(74)专利代理机构北京鸿元知识产权代理有限公司11327专利代理师陈英俊(51)Int.Cl.H01Q1/38(2006.01)H01Q1/50(2006.01)H01Q13/10(2006.01)H01Q1/24(2006.01)H01Q1/32(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图12页(54)发明名称方向图可重构的毫米波天线(57)摘要本发明涉及无线通信技术领域，公开了一种方向图可重构的毫米波天线，包括：第一基板上2×2阵列的辐射单元组成的辐射组件；第一基板上T形的第一功分器，头部的两端设在辐射单元之间；第二基板上Ⅱ形的第一馈电支路，端部设有与辐射单元相向的十字耦合缝隙，中部设有与第一功分器头部相向的一字耦合缝隙；第四基板上Ⅰ形的第二功分器，另一端与四个辐射单元中部相向设置并且设有一字耦合缝隙；第三基板上工形的第二馈电支路，端部设有与辐射单元相向的一字耦合缝隙，中部与第二功分器的一字耦合缝隙相向设置。该方向图可重构的毫米波天线在通过不同的馈电网络馈电时，可实现不同的辐射方向图，从而在一款天线中实现窄波束和宽扫描角度的切换。CN115954657ACN115954657A权利要求书1/1页1.一种方向图可重构的毫米波天线，其特征在于，包括：辐射组件，设在第一基板上，包括2×2阵列的辐射单元，每个所述辐射单元包含2×2阵列的十字耦合缝隙及设在四个十字耦合缝隙外周的金属过孔；第一功分器，设在所述第一基板上，为金属过孔形成的“T”形结构，尾部为馈电端，头部的两端设在所述辐射单元之间；第一馈电支路，设在第二基板上，为金属过孔形成的“Ⅱ”形结构，四个端部设有与所述辐射单元相向的十字耦合缝隙，两个中部设有与所述第一功分器头部的两端相向的一字耦合缝隙；第二功分器，设在第四基板上，为金属过孔形成的“Ⅰ”形结构，一端为馈电端，另一端设在与四个所述辐射单元中部相向的位置并且端部设有一字耦合缝隙；第二馈电支路，设在第三基板上，为金属过孔形成的“工”形结构，四个端部设有与所述辐射单元相向的一字耦合缝隙，中部与所述第二功分器的一字耦合缝隙相向设置；其中所述第一基板、第二基板、第三基板、第四基板顺次层叠在一起。2.如权利要求1所述的方向图可重构的毫米波天线，其特征在于，所述第一基板、第二基板、第三基板、第四基板的上下表面均覆有金属层；所述第一功分器、第一馈电支路、第二功分器、第二馈电支路为基片集成波导结构。3.如权利要求2所述的方向图可重构的毫米波天线，其特征在于，所述第一功分器的金属过孔形成环状的“T”形结构，在其头部的中间还设有三个金属过孔。4.如权利要求2所述的方向图可重构的毫米波天线，其特征在于，所述第二馈电支路的金属过孔形成环状的“工”形结构，在其中间还设有两个金属过孔。5.如权利要求1‑4中任一项所述的方向图可重构的毫米波天线，其特征在于，在所述辐射组件的远离所述第二馈电支路的一侧还设有激励组件；所述激励组件的折射率为零，包括第五基板和设在其上的若干激励单元，所述激励单元包括设在第五基板上下表面的金属环、贯穿第五基板并连通上下表面金属环的若干金属过孔。6.如权利要求5所述的方向图可重构的毫米波天线，其特征在于，所述第五基板上的每个与所述辐射单元相向的位置均设有3×3个所述激励单元。7.如权利要求6所述的方向图可重构的毫米波天线，其特征在于，所述金属环为矩形环。2CN115954657A说明书1/5页方向图可重构的毫米波天线技术领域[0001]本发明涉及无线通信技术领域，具体的，涉及一种方向图可重构的毫米波天线。背景技术[0002]随着通信系统的迅速发展，目前5G第一阶段Sub6已经商用，毫米波频段即将成为第二阶段的选用频段。现预计车载毫米波天线的工作频段包括24GHz频段和77GHz频段。在毫米波频段的车载天线既需要能够精确定位的窄波束，以有效克服多径干扰和同道干扰，又需要宽扫描角度从而与周围的多个设备建立通信连接，但这两个指标在传统的单个天线中是相互制约的。目前已报道的窄波束天线主要采用设计大规模天线阵列来实现或者使用价格较高的特殊材料来修正辐射电场。宽扫描角度实现的方法主要有宽的半功率波束宽度和波束可扫描的可重构天线，其中宽的半功率波束宽度会导致低增益，可扫描的可重构天线需要复杂的馈电网络来控制相位，引入更大的损耗。因此研究一款高增益的、能够实现窄波束和宽扫描角度的毫米波天线是很重要的。[0003]另外，天线孔径效