左右旋圆极化可重构天线.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102074795A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102074795A(43)申请公布日2011.05.25(21)申请号201110024223.8(22)申请日2011.01.21(71)申请人杭州电子科技大学地址310018浙江省杭州市下沙高教园区2号大街(72)发明人罗国清胡志方张晓红孙玲玲(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人杜军(51)Int.Cl.H01Q1/38(2006.01)H01Q13/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称左右旋圆极化可重构天线(57)摘要本发明涉及一种左右旋圆极化可重构天线。现有产品价格高且工艺复杂。本发明包括介质基片、介质基片上表面涂覆的上金属层和下表面涂覆的下金属层；上金属层开有环型的隔直流缝隙，直流电源的两端分别连接隔直流缝隙两边的上金属层；下金属层开有环型的辐射缝隙，跨辐射缝隙两边的下金属层连接有两个反相偏置的二极管；多个贯穿隔上金属层、介质基片和下金属层的电互连单元顺序排列构成的电互连阵列；由上金属层、下金属层和电互连阵列包围的区域构成腔体，馈电单元伸入该腔体内；贯穿隔直流缝隙包围的上金属层、介质基片和辐射缝隙包围的下金属层的导电元。本发明辐射性能好、增益高、轮廓低，可无缝平面集成，易于设计和加工，成本低廉。CN1027495ACCNN110207479502074801A权利要求书1/1页1.左右旋圆极化可重构天线，其特征在于该天线包括：介质基片、介质基片上表面涂覆的上金属层和介质基片下表面涂覆的下金属层；上金属层开有用于隔断直流回路的隔直流缝隙，所述的隔直流缝隙为贯穿上金属层的环型缝隙；直流电源的两端分别连接隔直流缝隙两边的上金属层；下金属层开有用于将电磁波从腔体耦合到空间或从空间耦合进入腔体的辐射缝隙，所述的辐射缝隙为贯穿下金属层的环型缝隙；跨辐射缝隙两边的下金属层连接有两个反相偏置的二极管；多个贯穿隔直流缝隙外围的上金属层、介质基片和辐射缝隙外围的下金属层的电互连单元顺序排列构成的电互连阵列；构成电互连阵列的任意两个相邻电互连单元之间的占空比大于1；由上金属层、下金属层和电互连阵列包围的区域构成腔体，馈电单元伸入该腔体内；贯穿隔直流缝隙包围的上金属层、介质基片和辐射缝隙包围的下金属层的导电元。2.如权利要求1所述的左右旋圆极化可重构天线，其特征在于所述的隔直流缝隙位于辐射缝隙的投影区域内。3.如权利要求1所述的左右旋圆极化可重构天线，其特征在于所述的辐射缝隙具有平面对称性。4.如权利要求3所述的左右旋圆极化可重构天线，其特征在于所述的馈电单元和电互连阵列的轮廓线均以辐射缝隙的对称面对称。5.如权利要求1所述的左右旋圆极化可重构天线，其特征在于所述的介质基片为单层介质基片。6.如权利要求5所述的左右旋圆极化可重构天线，其特征在于所述的馈电单元为带地共面波导传输线。7.如权利要求1所述的左右旋圆极化可重构天线，其特征在于所述的电互连单元为金属化通孔或金属柱。2CCNN110207479502074801A说明书1/4页左右旋圆极化可重构天线技术领域[0001]本发明属于微波技术领域，涉及一种左右旋圆极化可重构天线，可作为射频收发前端的天线，广泛应用在移动通信、卫星通信、雷达等无线通信系统，用于解决法拉第电磁旋转效应、雨雾干扰等造成的极化失配问题，同时该天线可克服多径能量衰落、实现频率复用、增大系统容量。背景技术[0002]作为通信系统的关键部件，天线被广泛地应用于无线通信场合。由于空间中电磁波传播的法拉第旋转效应，以及移动通信中的接收天线位置的不确定性，如果采用传统的单极化天线做为收发单元，需要收发天线极化匹配对准才能实现较好的接收效果。而圆极化天线辐射出来的等幅旋转场可以分解为幅度相等相位相差90度的两个正交线极化波，普遍应用于无线通信中解决极化失配的问题。同时由于圆极化波入射到对称目标时的旋向逆转特性，可应用于移动通信、卫星通信领域抑制雨雾干扰和抗多径反射，同时左右旋圆极化可重构天线可避免多径能量衰弱，实现频率复用从而提高系统容量。因此设计结构简单且高性能的左右旋圆极化可重构天线不但可以显著提高系统的性能及容量，同时可极大地缓解后续射频电路的指标压力，降低系统的成本。[0003]左右旋圆极化可重构天线的实现方式多种多样，微带形式的圆极化天线因为具有低轮廓易共形的优点而应用最为广泛。它的馈电方式主要有缝隙耦合馈电和同轴波导馈电两种方式，其中缝隙耦合馈电主要采用多层印刷电路板工艺实现，对于国内的工艺来说价格高昂而且工艺不是很稳定。而同轴馈电方式虽然简单，但它不能和平面电路无缝集成，导致体积较大。它们为实现圆极化可重构特性所需要的偏置电路比较复杂，所需要的开关二极