CN108365347A - 一种可重构天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可重构天线，属于无线通信领域，其包括多个用于传递信号的天线辐射单元和作为反射板的金属底板，所述的天线辐射单元位于金属底板上方，多个天线辐射单元并列平行铺设，每个天线辐射单元与相邻的天线辐射单元的侧端相对接以实现电接触；所述的天线辐射单元包括第一金属板和第二金属板，所述的第一金属板与第二金属板之间留有间隙，第一金属板和第二金属板通过第一射频开关相连接，通过射频开关和可调升降装置实现天线单元及单元间电流分布和天线的谐振特性，实现天线带宽和增益的可重构。

Description

一种可重构天线

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域的可重构天线，具体为一种通过射频开关控制的可重构超宽带天线。

背景技术

目前在超宽带天线的使用中，主要是采用的是脊喇叭天线，维瓦尔第天线，对数周期天线及超宽带可重构天线等天线形式。脊喇叭天线、维瓦尔第天线天线为体积型天线，带宽特性好，但天线体积较大；对数周期天线为非频变天线，天线的带宽与振子数目有关，天线轴向长度太长，应用环境受到限制；现阶段常用的超宽带可重构天线多为平面型可重构天线，通过控制开关，改变天线辐射元的电流分布实现天线的超宽带特性，但天线结构较为复杂，可靠性不高。以上天线形式作为单天线使用时，可以满足超宽带天线的带宽特性，但天线增益较低，同时受体积和复杂度的限制无法通过拼阵的形式提高天线增益。

因此，研究一种结构简单，带宽宽，增益较高的天线形式是很有必要的。

发明内容：

本发明为了解决上述所提及的，现有的天线结构复杂，可靠性不高，难以调控的问题，而提供了一种新型的宽带重构天线，其可以快速响应并且调节速度快，反馈效果佳，结合射频开关和宽带天线单元，得到一种新型的天线型式，从而达到优良的电气性能。

提供的技术方案为：

一种可重构天线，其包括多个用于传递信号的天线辐射单元1和作为反射板的金属底板2，所述的天线辐射单元1位于金属底板上方，多个天线辐射单元并列平行铺设，每个天线辐射单元与相邻的天线辐射单元的侧端相对接以实现电接触；

所述的天线辐射单元包括第一金属板1和第二金属板4，所述的第一金属板与第二金属板之间留有间隙，第一金属板和第二金属板通过第一射频开关3相连接。

进一步的，每个第一金属板和每个第二金属板下方各连接一个升降装置21，第一金属板和第二金属板各通过升降装置悬置于金属底板上方，升降装置绝缘设置在金属底板上。

进一步的，升降装置的升降管为空心管，每个空心管内都穿过有一个馈电线缆，所述的第一金属板和第二金属板与对应的馈电线缆之间通过射频开关相连接。

进一步的，每个第一金属板和第二金属板与对应的升降装置的连接点都位于板材中心点处。

进一步的，所述的天线辐射单元1的铺设形状为矩形、多边形、三角形或者异形。

本发明所采用的技术方案为：

本发明相比背景技术具有如下优点：

天线带宽宽，增益高。

通过射频开关和可调升降装置实现可重构，结构简单；

根据天线带宽和增益要求确定天线单元数量，有效利用天线的体积实现带宽可重构和增益可重构。

通过射频开关和可调升降装置实现天线单元及单元间电流分布和天线的谐振特性，实现天线带宽和增益的可重构。

天线辐射单元为宽带辐射单元，根据天线带宽和增益需要确定天线单元数量，在每个金属板材的馈电位置安装一个射频开关，每对天线辐射单元共用一个射频开关，射频开关通过连接线与开关控制器相连，金属底板通过与金属板材数量对应的可调升降装置与辐射单元连接。本发明通过改变设射频开关的通断状态和天线与金属底板的距离实现天线的超宽带和增益的可重构，并且通过控制射频开关的通断来确定频率和增益，得到一种电气性能优良的新型天线。

附图说明：

图1是重构超宽带天线的侧视图。

图2是可重构超宽带天线的俯视图。

图3是可重构超宽带天线单元的侧视图。

图4是可重构超宽带天线单元的俯视图。

附图标记说明：第一金属板1、金属底板2、第一射频开关3、第二金属板4、第一升降装置21、第一伸缩装置31、第二伸缩装置32、第一升降管11、第二升降管12。

具体实施方式：

参见图1至图4对本发明做进一步说明：

提供了一种可重构天线，包括多个用于传递信号的天线辐射单元和作为反射板的金属底板2，所述的天线辐射单元位于金属底板上方，多个天线辐射单元位于同一平面内并列平行铺设，每个天线辐射单元与相邻的天线辐射单元的侧端相对接以实现电接触，所述的天线辐射单元包括第一金属板1和第二金属板4，所述的第一金属板与第二金属板之间留有间隙，第一金属板和第二金属板通过第一射频开关3相连接。

如图2和图3所示，每个第一金属板下方连接一个第一升降装置31，

每个第二金属板下方连接一个第二升降装置32，第一升降装置31和第二升降装置32绝缘设置在金属底板上，第一金属板通过第一升降装置31悬置于金属底板上方，第二金属板通过第二升降装置悬置于金属底板上方。

第一升降装置和第二升降装置的升降管为空心管，每个空心管内都穿过有一个馈电线缆，所述的第一金属板和第二金属板与对应的馈电线缆之间通过第二射频开关相连接。

如图2所示，每个第一金属板和第二金属板与对应的升降装置的连接点都位于板材中心点处，每个第一金属板和第二金属板与对应的馈电线缆之间的连接点都位于板材中心点处。

为了保证良好的馈电性能，和变形可重构性能，所述的天线辐射单元1的铺设形状为矩形、多边形、三角形。

本发明的工作原理为：通过射频开关和升降可调装置实现天线的带宽可重构和增益可重构。第一射频开关和第二射频开关都通过连接线与控制单元相连，通过控制天线辐射单元与金属底板之间的间距可以来调控，天线的谐振特性，通过控制设定区域内的天线辐射单元沉降，来断开该区域的电气连接来控制确定频率和增益，通过控制第一射频开关和第二射频开关的通断控制天线的电流分布，最终改变天线升降装置的谐振特性，不同的通断及其射频开关与金属底板不同的间距及其，射频开关之间区域的沉降和上升都可以组合出不同性能的天线。

Claims (5)

1.一种可重构天线，其特征在于：包括多个用于传递信号的天线辐射单元和作为反射板的金属底板（2），所述的天线辐射单元位于金属底板上方，多个天线辐射单元并列平行铺设，每个天线辐射单元与相邻的天线辐射单元的侧端相对接以实现电接触；

所述的天线辐射单元包括第一金属板（1）和第二金属板（4），所述的第一金属板与第二金属板之间留有间隙，第一金属板和第二金属板通过第一射频开关（3）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种可重构天线，其特征在于：每个第一金属板和每个第二金属板下方各连接一个升降装置（21），第一金属板和第二金属板各通过升降装置悬置于金属底板上方，升降装置绝缘设置在金属底板上。

3.根据权利要求2所述的一种可重构天线，其特征在于：升降装置的升降管为空心管，每个空心管内都穿过有一个馈电线缆，所述的第一金属板和第二金属板与对应的馈电线缆之间通过第二射频开关相连接。

4.根据权利要求1所述的一种可重构天线，其特征在于：每个第一金属板和第二金属板与对应的升降装置的连接点都位于板材中心点处。

5.根据权利要求1所述的一种可重构天线，其特征在于：所述的天线辐射单元1的铺设形状为矩形、多边形、三角形。