CN107611580A - 一种基于固体等离子体的极化可重构天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于固体等离子体的极化可重构天线，包括：固体等离子体发生器阵列(1)、衬底基片(2)、偏置电极(3)、支柱(4)、金属底座(5)、馈线(6)和射频接头(7)，其中固体等离子体发生器阵列(1)由多个固体等离子体发生器呈辐射状排布或多个同心圆环状排布或两种排布方式相结合而成，衬底基片(2)盖在支柱(4)的上端口；固体等离子体发生器阵列(1)安装在衬底基片(2)上表面，固体等离子体发生器阵列(1)下方连接有多个偏置电极(3)，馈线(6)上端焊接在固体等离子体发生器阵列(1)上，下端与固定在金属底座(5)下方的射频接头(7)焊接。本发明天线能够在多极化雷达与通信系统中得以应用。

Description

一种基于固体等离子体的极化可重构天线
技术领域
本发明涉及一种极化可重构天线，特别是一种基于固体等离子体的极化可重构天线。
背景技术
在现代雷达、保密通信等系统中，充分利用信号的极化信息可以提高探测与识别能力、增加信道容量、增强抗干扰性能等。极化可重构天线是系统实现上述功能的必要部件。极化可重构天线一般包括辐射器、馈线、极化切换开关和射频接头。其中辐射器主要用于产生电磁波并向空间辐射，极化可重构天线的辐射器可以形成至少两种不同极化的辐射电磁波。由于常用的金属辐射器具有确定的结构形态、也就相应具有确定的极化辐射状态，在实现极化可重构的特性时具有一定的限制。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于固体等离子体的极化可重构天线，用于解决现有极化可重构天线极化工作状态受限的问题。
一种基于固体等离子体的极化可重构天线，包括：馈线和射频接头，还包括：固体等离子体发生器阵列、衬底基片、偏置电极、支柱和金属底座。
所述固体等离子体发生器阵列由多个固体等离子体发生器呈辐射状排布或多个同心圆环状排布或两种排布方式相结合而成。
所述支柱为上下端开口的壳体结构，衬底基片为带有多个通孔的板状结构，衬底基片盖在支柱的上端口并固定；固体等离子体发生器阵列安装在衬底基片上表面，固体等离子体发生器阵列下方连接有多个偏置电极，多个偏置电极对应穿过衬底基片上的通孔并深入支柱的腔体内。支柱下端固定在金属底座上。馈线位于支柱腔体内部，馈线上端穿过衬底基片焊接在固体等离子体发生器阵列上，下端与固定在金属底座下方的射频接头焊接。
基于固体等离子体的极化可重构天线工作时，基于固体等离子体的宽带变频天线的信号从射频接头传输到馈线。通过对不同数量组合的偏置电极施加电压，使相应长度的固体等离子体器件导通工作，形成不一样响应频率的固体等离子体辐射形态。从而通过不同工作状态的固体等离子体器件实现将信号转换成不同频率的电磁波辐射出去。
更优的，支柱为上下端开口的圆柱状壳体结构。
更优的，其中馈线位于支柱腔体中心位置。
本发明采用固体等离子体器件通过外加电压激励的方式实现具有辐射能力的固体等离子体，从而形成不同极化形态的天线。固体等离子体发生器通过灵活的动态组阵形式可以辐射多种极化状态的电磁波，从而实现极化可重构天线。本发明能够在多极化雷达与通信系统中得以应用。
附图说明
图1一种基于固体等离子体的极化可重构天线的示意图；
图2一种基于固体等离子体的极化可重构天线的固体等离子体发生器阵列辐射状排布图；
图3一种基于固体等离子体的极化可重构天线的固体等离子体发生器阵列同心圆环状排布图；
图4一种基于固体等离子体的极化可重构天线的固体等离子体发生器阵列辐射状与同心圆环状相结合排布图。
1.固体等离子体发生器阵列 2.衬底基片 3.偏置电极 4.支柱 5.金属底座 6.馈线 7.射频接头
具体实施方式
实施例1
一种基于固体等离子体的极化可重构天线，包括：馈线6和射频接头7，还包括：固体等离子体发生器阵列1、衬底基片2、偏置电极3、支柱4和金属底座5。
所述固体等离子体发生器阵列1由多个固体等离子体发生器呈辐射状排布而成，如图2。
所述支柱4为上下端开口的圆柱状壳体结构，衬底基片2为带有多个通孔的板状结构，衬底基片2盖在支柱4的上端口并固定；固体等离子体发生器阵列1安装在衬底基片2上表面，固体等离子体发生器阵列1下方连接有多个偏置电极3，多个偏置电极3对应穿过衬底基片2上的通孔并深入支柱4的腔体内。支柱4下端固定在金属底座5上。馈线6位于支柱4腔体内部中心位置，馈线6上端穿过衬底基片2焊接在固体等离子体发生器阵列1上，下端与固定在金属底座5下方的射频接头7焊接。
基于固体等离子体的极化可重构天线工作时，基于固体等离子体的宽带变频天线的信号从射频接头7传输到馈线6。通过对不同数量组合的偏置电极3施加电压，使相应长度的固体等离子体器件导通工作，形成不一样响应频率的固体等离子体辐射形态。从而通过不同工作状态的固体等离子体器件实现将信号转换成不同频率的电磁波辐射出去。
实施例2
一种基于固体等离子体的极化可重构天线，包括：馈线6和射频接头7，还包括：固体等离子体发生器阵列1、衬底基片2、偏置电极3、支柱4和金属底座5。
所述固体等离子体发生器阵列1由多个固体等离子体发生器呈多个同心圆环状排布而成，如图3。
所述支柱4为上下端开口的圆柱状壳体结构，衬底基片2为带有多个通孔的板状结构，衬底基片2盖在支柱4的上端口并固定；固体等离子体发生器阵列1安装在衬底基片2上表面，固体等离子体发生器阵列1下方连接有多个偏置电极3，多个偏置电极3对应穿过衬底基片2上的通孔并深入支柱4的腔体内。支柱4下端固定在金属底座5上。馈线6位于支柱4腔体内部中心位置，馈线6上端穿过衬底基片2焊接在固体等离子体发生器阵列1上，下端与固定在金属底座5下方的射频接头7焊接。
基于固体等离子体的极化可重构天线工作时，基于固体等离子体的宽带变频天线的信号从射频接头7传输到馈线6。通过对不同数量组合的偏置电极3施加电压，使相应长度的固体等离子体器件导通工作，形成不一样响应频率的固体等离子体辐射形态。从而通过不同工作状态的固体等离子体器件实现将信号转换成不同频率的电磁波辐射出去。
实施例3
一种基于固体等离子体的极化可重构天线，包括：馈线6和射频接头7，还包括：固体等离子体发生器阵列1、衬底基片2、偏置电极3、支柱4和金属底座5。
所述固体等离子体发生器阵列1由多个固体等离子体发生器呈辐射状排布且围绕辐射中心具有多个不同直径的固体等离子体发生器同心圆环排布而成，如图4。
所述支柱4为上下端开口的圆柱状壳体结构，衬底基片2为带有多个通孔的板状结构，衬底基片2盖在支柱4的上端口并固定；固体等离子体发生器阵列1安装在衬底基片2上表面，固体等离子体发生器阵列1下方连接有多个偏置电极3，多个偏置电极3对应穿过衬底基片2上的通孔并深入支柱4的腔体内。支柱4下端固定在金属底座5上。馈线6位于支柱4腔体内部中心位置，馈线6上端穿过衬底基片2焊接在固体等离子体发生器阵列1上，下端与固定在金属底座5下方的射频接头7焊接。
基于固体等离子体的极化可重构天线工作时，基于固体等离子体的宽带变频天线的信号从射频接头7传输到馈线6。通过对不同数量组合的偏置电极3施加电压，使相应长度的固体等离子体器件导通工作，形成不一样响应频率的固体等离子体辐射形态。从而通过不同工作状态的固体等离子体器件实现将信号转换成不同频率的电磁波辐射出去。

Claims (3)

1.一种基于固体等离子体的极化可重构天线，包括：馈线(6)和射频接头(7)，其特征在于还包括：固体等离子体发生器阵列(1)、衬底基片(2)、偏置电极(3)、支柱(4)和金属底座(5)；
所述固体等离子体发生器阵列(1)由多个固体等离子体发生器呈辐射状排布或多个同心圆环状排布或两种排布方式相结合而成；
所述支柱(4)为上下端开口的壳体结构，衬底基片(2)为带有多个通孔的板状结构，衬底基片(2)盖在支柱(4)的上端口并固定；固体等离子体发生器阵列(1)安装在衬底基片(2)上表面，固体等离子体发生器阵列(1)下方连接有多个偏置电极(3)，多个偏置电极(3)对应穿过衬底基片(2)上的通孔并深入支柱(4)的腔体内；支柱(4)下端固定在金属底座(5)上；馈线(6)位于支柱(4)腔体内部，馈线(6)上端穿过衬底基片(2)焊接在固体等离子体发生器阵列(1)上，下端与固定在金属底座(5)下方的射频接头(7)焊接；
基于固体等离子体的极化可重构天线工作时，基于固体等离子体的宽带变频天线的信号从射频接头(7)传输到馈线(6)；通过对不同数量组合的偏置电极(3)施加电压，使相应长度的固体等离子体器件导通工作，形成不一样响应频率的固体等离子体辐射形态；从而通过不同工作状态的固体等离子体器件实现将信号转换成不同频率的电磁波辐射出去。
2.如权利要求1所述的极化可重构天线，其特征在于：所述支柱(4)为上下端开口的圆柱状壳体结构。
3.如权利要求1所述的极化可重构天线，其特征在于：所述馈线(6)位于支柱(4)腔体中心位置。
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