CN109004349A - L型探针馈电的宽带多线极化可重构贴片天线及设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了L型探针馈电的宽带多线极化可重构贴片天线及设计方法，包括，辐射贴片、第一介质基板、4个塑料隔离柱、第二介质基板、蚀刻在第二介质基板上的16条L型馈电线水平部分、与L型馈电线水平部分垂直的16个馈电探针、16个PIN二极管、16个贴片电感、16个焊盘、第三介质基板、圆柱空腔、16个短路柱、同轴馈电探针；所述第三介质基板、圆形地板和圆形贴片圆心处均设有供同轴馈电探针内导体穿过的内导体通孔；所述同轴馈电探针外导体与圆形地板相连；所述圆形贴片通过同轴馈电探针内导体与直流电源负极相连；通过对不同的短路柱施加正电，控制馈电网络16个PIN二极管的工作状态。本发明具有较高的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及天线技术领域，具体为L型探针馈电的宽带多线极化可重构贴片天线及设计方法。
背景技术
随着现代通信和传感器系统的发展，用户和设备数量的增加，无线信道变得越来越复杂。极化匹配是确定这些系统中接收天线捕获的功率量的关键因素。如果发生极化不匹配，通信链路将中断。例如多个无线传感器的随机极化波入射到一个单极化的接收天线上，则将发生极化失配。为了解决这个问题，比较由随机入射波与各种不同接收天线的相互作用产生的输出信号质量，已经确定多极化可重构天线是缓解这种无线系统中的极化失配问题的最佳候选者。另外由于圆极化天线在接收线极化入射波时将总是遭受至少50％的损失，而且在接收相反的圆极化波时会发生严重的极化失配，而多线极化可重构天线可以很好地解决单一极化天线之间的极化失配问题，并且，多线极化可重构天线可以实现更多的极化方向，由于其解决极化失配问题的优势，有效地提高了信道容量，避免了多径效应引起的衰落损耗而日益受到关注。同时，随着通信业务的飞速发展，系统对天线的可用带宽要求也越来越高。
极化可重构天线可以在机械结构不变的情况下通过控制射频微机电开关(RF-MEMS)、微波PIN管、变容管或光学开关来改变天线辐射的极化状态[参考文献1,参考文献2]。多线极化可重构天线的研究才刚刚起步，但发展势头迅猛。2014年，Jui-Ching Cheng及其合作者将圆形贴片天线的辐射面分为12个相同的扇形区域，并使用12个PIN管实现了间隔30度的6个线极化状态以及谐振频率的重构，但天线的可用带宽很小且天线尺寸较大[参考文献3]。2016年，Jui-Ching Cheng采用类似结构，将贴片分割成18个相同的扇形区域，使用18个PIN管实现了间隔20度的9个线极化状态。在该设计中，使用高电阻元件替代了1/4波长短接线，虽然缩小了天线尺寸，可选择的线极化状态也增多，但仍是窄带天线，且交叉极化很高[参考文献4]。2017年，Wei Lin、Hang Wong设计了一种L型探针馈电的极化可重构贴片天线，利用3D打印的塑料结构支撑8根L型探针，实现了4个线极化状态的重构，该天线的带宽为17.6％且在可用带宽范围内具有稳定的增益，但其结构不宜加工，且可切换的线极化状态只有4个[参考文献5]。从已公开的专利来看，极化可重构天线的研究集中在左右旋圆极化可重构和线极化与圆极化可重构的天线。中国发明专利发明申请号：201711335501.5一种低剖面全向左右旋圆极化可重构天线该天线虽然具有低剖面的特性，但该天线的增益较低，带宽窄。中国发明专利专利号：201610932159.6提出一款宽带的极化可重构天线，该天线可实现两个线极化和两个圆极化状态。该天线通过安装功分器和移相器来实现极化可重构的功能，由此也使得天线结构复杂、尺寸较大。
[参考文献1]C.G.Christodoulou,Y.Tawk,S.A.Lane,and S.R.Erwin,Reconfigurable antennas for wireless and space applications,Proc.IEEE,vol.100,no.7,pp.2250-2261,Jul.2012.
[参考文献2]J.Costantine,Y.Tawk,S.E.Barbin,and C.G.Christodoulou,Reconfigurable antennas:design and applications,Proc.IEEE,vol.103,no.3,pp.424-437,Mar.2015.
[参考文献3]L.-H.Chang,W.-C.Lai,J.-C.Cheng and C.-W.Hsue,A symmetricalreconfigurable multipolarization circular patch antenna,IEEE AntennasWireless Propag.Lett.,vol.13,no.,pp.87-90,2014.
[参考文献4]J.-C.Cheng and Y.-L.Hsieh,Reconfigurable multi-polarization and multi-band circular patch antennas implemented by largeamount of diode switches,2016IEEE International Workshop on Electromagnetics:Applications and Student Innovation Competition(iWEM),Nanjing,2016,pp.1-3.
[参考文献5]W.Lin and H.Wong,Multipolarization-Reconfigurable CircularPatch Antenna With L-Shaped Probes,IEEE Antennas and Wireless PropagationLetters,vol.16,pp.1549-1552,2017.
从上述文献和专利看来，如何设计结构不复杂、带宽宽、增益稳定、交叉极化低且可切换的极化状态多的可重构天线，是微波工程中富有挑战性的课题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了L型探针馈电的宽带多线极化可重构贴片天线及设计方法，该可重构天线能在可用频段内实现极化可调，且增益稳定、交叉极化低。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：L型探针馈电的宽带多线极化可重构贴片天线及设计方法，包括，辐射贴片、第一介质基板、4个塑料隔离柱、第二介质基板、蚀刻在第二介质基板上的16条L型馈电线水平部分、与L型馈电线水平部分垂直的16个馈电探针、16个PIN二极管、16个贴片电感、16个焊盘、第三介质基板、圆柱空腔、16个短路柱、同轴馈电探针；所述第一介质基板设置在第二介质基板的上端，所述第二介质基板设置在第三介质基板的上端，4个塑料隔离柱连接和支撑第一介质基板、第二介质基板、第三介质基板；所述第一介质基板上端中心贴装圆形辐射贴片，所述第三介质基板的下表面中心贴装圆形地板，圆形地板和第一介质基板、第二介质基板、第三介质基板为同轴同心设置，16条所述L型馈电线水平部分等角度蚀刻在第二介质基板的上表面，所述第二介质基板在L型馈电线水平部分末端设有用于使馈电探针穿过的探针通孔；16个所述馈电探针作为L型馈电线垂直部分穿过一一对应的探针通孔与L型馈电线水平部分相连；所述第三介质基板上表面中心蚀刻有圆形贴片，所述圆形贴片周围均匀分布16个PIN二极管，16个所述PIN二极管分别连接16条所述馈电微带线，每一条所述微带线的末端与对应的馈电探针相连；所述第三介质基板上表面贴装16个焊盘，16个所述贴片电感和16条所述馈电微带线一一对应连接；所述第三介质基板在每个焊盘中心处设有用于短路柱穿过的短路通孔；所述圆形地板上均设有和短路通孔一一对应的通孔，且通孔半径大于短路柱半径；16个所述短路柱穿过一一对应的短路通孔、通孔与焊盘连接；所述第三介质基板、圆形地板和圆形贴片圆心处均设有供同轴馈电探针内导体穿过的内导体通孔；所述同轴馈电探针内导体穿过内导体通孔和所述圆形贴片相连；所述同轴馈电探针外导体与圆形地板相连；所述圆柱空腔紧贴第三介质基板外沿，所述圆柱空腔下沿与圆形地板相连，所述圆形贴片通过同轴馈电探针内导体与直流电源负极相连；通过对不同的短路柱施加正电，控制馈电网络16个PIN二极管的工作状态。
优选的，所述第一介质基板、第二介质基板、第三介质基板、圆柱空腔和辐射贴片的轮廓为圆形或者方形；所述第一介质基板、第二介质基板的尺寸相同，第三介质基板尺寸略大于第一介质基板、第二介质基板，且圆形地板与第三介质基板的尺寸相同。所述第一介质基板和第二介质基板之间、第二介质基板和第三介质基板之间介质均是空气。
优选的，所述蚀刻在第二介质基板表面的L型馈电线水平部分与馈电探针共同构成L型探针馈电结构，探针馈电结构和圆形贴片之间产生感抗和容抗，两者相互作用产生谐振，使天线呈现宽频带，L型馈电线水平部分的轮廓可为矩形亦可改变为倒梯形或渐变型；
优选的，16条L型馈电线水平部分、16个馈电探针、16条馈电微带线、16个PIN二极管、16个贴片电感、16个焊盘、16个短路柱均以22.5°间隔的角度的中心轴均匀分布，实现8个线极化状态，同时通过改变探针馈电结构数量和相应的间隔，实现不同数量的线极化状态，如间隔30°的6个线极化状态和间隔45°的4个线极化状态。
L型探针馈电的宽带多线极化可重构贴片天线及设计方法的设计方法，包括以下步骤：
步骤a：通过对其中一个短路柱施加直流偏置，则对应的L型探针馈电结构与内圆形贴片之间的PIN二极管将打开，同时，其他所有PIN二极管保持关断；此L型探针馈电结构将被激励并产生相应的线极化状态；类似地，如果将正电压偏置切换到其他短路柱，则将实现对应的极化状态切换；
步骤b：圆柱空腔作为天线反射器，起到增大增益的作用；
步骤c：贴片电感在天线工作频段为自谐振状态，隔离直流偏置网络和射频信号。
有益效果
本发明提供了L型探针馈电的宽带多线极化可重构贴片天线及设计方法。具备以下有益效果：
本发明的优点在于：本发明提供了一种基于L型探针馈电结构的宽带多线极化可重构贴片天线，该天线能在宽的可用带宽范围内实现极化连续可调，共可切换8种线极化状态。进一步的，通过将蚀刻在介质基板表面的馈电线与馈电探针共同构成L型探针馈电结构代替了L型探针的作用，降低的天线结构的复杂度，同时该天线对于不同的L形馈电线选择具有旋转对称的结构，因而导致其不同极化状态的辐射方向图具有旋转对称性。测量结果表明，天线在所有工作状态下都具有较好的电气性能，可以工作在2.45GHz～2.85GHz频段，覆盖了WLAN和ISM频段。基于本发明所提的技术方案与实现结构，可以减轻复杂无线传感器网络信道中出现的极化失配问题，具有较高的应用价值。
附图说明
图1为本发明提供的L型探针馈电的宽带多线极化可重构贴片天线结构示意图；
图2为本发明实施例的可切换馈电网络示意图；
图3为本发明实施例的回波损耗曲线；
图4为本发明实施例在2.45GHz、2.65GHz、2.85GHz时的E面辐射方向图；
图5为本发明实施例在2.45GHz、2.65GHz、2.85GHz时的H面辐射方向图；
图6为本发明实施例的频率-增益曲线图。
图中：第一介质基板1、第二介质基板2、第三介质基板3、辐射贴片4、L型馈电线水平部分5、馈电探针6、圆形贴片7、PIN二极管8、馈电微带线9、贴片电感10、焊盘11、短路柱12、圆柱空腔13、同轴馈电探针14、圆形地板15。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：L型探针馈电的宽带多线极化可重构贴片天线及设计方法，包括，辐射贴片4、第一介质基板1、4个塑料隔离柱、第二介质基板2、蚀刻在第二介质基板2上的16条L型馈电线水平部分5、与L型馈电线水平部分5垂直的16个馈电探针6、16个PIN二极管8、16个贴片电感10、16个焊盘11、第三介质基板3、圆柱空腔13、16个短路柱12、同轴馈电探针14；所述第一介质基板1设置在第二介质基板2的上端，所述第二介质基板2设置在第三介质基板3的上端，4个塑料隔离柱连接和支撑第一介质基板1、第二介质基板2、第三介质基板3；所述第一介质基板1上端中心贴装圆形辐射贴片4，所述第三介质基板3的下表面中心贴装圆形地板15，圆形地板15和第一介质基板1、第二介质基板2、第三介质基板3为同轴同心设置，16条所述L型馈电线水平部分5等角度蚀刻在第二介质基板2的上表面，所述第二介质基板2在L型馈电线水平部分5末端设有用于使馈电探针6穿过的探针通孔；16个所述馈电探针6作为L型馈电线垂直部分穿过一一对应的探针通孔与L型馈电线水平部分5相连；所述第三介质基板3上表面中心蚀刻有圆形贴片7，所述圆形贴片7周围均匀分布16个PIN二极管8，16个所述PIN二极管8分别连接16条所述馈电微带线9，每一条所述微带线9的末端与对应的馈电探针6相连；所述第三介质基板3上表面贴装16个焊盘11，16个所述贴片电感10和16条所述馈电微带线9一一对应连接；所述第三介质基板3在每个焊盘11中心处设有用于短路柱12穿过的短路通孔；所述圆形地板15上均设有和短路通孔一一对应的通孔，且通孔半径大于短路柱12半径；16个所述短路柱12穿过一一对应的短路通孔、通孔与焊盘11连接；所述第三介质基板3、圆形地板15和圆形贴片7圆心处均设有供同轴馈电探针14内导体穿过的内导体通孔；所述同轴馈电探针14内导体穿过内导体通孔和所述圆形贴片7相连；所述同轴馈电探针14外导体与圆形地板15相连；所述圆柱空腔13紧贴第三介质基板3外沿，所述圆柱空腔13下沿与圆形地板15相连，所述圆形贴片7通过同轴馈电探针14内导体与直流电源负极相连；通过对不同的短路柱12施加正电，控制16个PIN二极管8的工作状态。
进一步地，所述第一介质基板1、第二介质基板2、第三介质基板3、圆柱空腔13和辐射贴片4的轮廓为圆形或者方形；所述第一介质基板1、第二介质基板2的尺寸相同，第三介质基板3尺寸略大于第一介质基板1、第二介质基板2，且圆形地板15与第三介质基板3的尺寸相同。
进一步地，所述蚀刻在第二介质基板2表面的L型馈电线水平部分5与馈电探针6共同构成L型探针馈电结构，探针馈电结构和圆形贴片7之间产生感抗和容抗，两者相互作用产生谐振，使天线呈现宽频带，L型馈电线水平部分5的轮廓可为矩形亦可改变为倒梯形或渐变型；
进一步地，16条L型馈电线水平部分5、16个馈电探针6、16条馈电微带线9、16个PIN二极管8、16个贴片电感10、16个焊盘11、16个短路柱12均以22.5°间隔的角度的中心轴均匀分布，实现8个线极化状态，同时通过改变探针馈电结构数量和相应的间隔，实现不同数量的线极化状态，如间隔30°的6个线极化状态和间隔45°的4个线极化状态。
L型探针馈电的宽带多线极化可重构贴片天线及设计方法的设计方法，包括以下步骤：
步骤a：通过对其中一个短路柱12施加直流偏置，则对应的L型探针馈电结构与内圆形贴片7之间的PIN二极管8将打开，同时，其他所有PIN二极管8保持关断；此L型探针馈电结构将被激励并产生相应的线极化状态；类似地，如果将正电压偏置切换到其他短路柱12，则将实现对应的极化状态切换；
步骤b：圆柱空腔13作为天线反射器，起到增大增益的作用；
步骤c：贴片电感10在天线工作频段为自谐振状态，隔离直流偏置网络和射频信号。
本实施例中的第一介质基板1、第二介质基板2、第三介质基板3相对介电常数εr＝2.2,半径分别为45mm、45mm、50mm，厚度分别为0.254mm、0.254mm、1mm，第一介质基板1与第二介质基板2之间空气间隙为8mm，第二介质基板2与第三介质基板3之间空气间隙为7mm。蚀刻在第二介质基板2上的16条L型馈电线水平部分5采用矩形轮廓，长宽为27mm×0.76mm，以22.5°间隔围绕第一介质基板1中心轴均匀分布，L型馈电线水平部分5末端距中心30.6mm，16个馈电探针6作为L型馈电线垂直部分穿过一一对应的通孔与L型馈电线水平部分5的末端相连。图2为可切换馈电网络示意图。第三介质基板3上表面中心蚀刻有半径为2mm的圆形贴片7，圆形贴片7周围均匀分布所述16个PIN二极管8，所述PIN二极管8型号为InfineonBAR50-02L。16个PIN二极管8分别连接所述16条馈电微带线9，馈电微带线9采用矩形轮廓，长宽为28mm×0.76mm，每一条微带线末端与对应的垂直的馈电探针6相连；所述16个焊盘11均贴装在所述第三介质基板3上表面，焊盘11的尺寸为3mm×3mm，通过所述16个贴片电感10和所述的16条馈电微带线9一一对应连接，贴片电感10型号为VHF100505H15NJ。所述第三介质基板3在每个焊盘11中心处设有用于短路柱12穿过的短路通孔；所述圆形地板15上均设有和短路通孔一一对应的短路通孔，短路通孔半径为1mm，短路柱半径为0.5mm；所述16个短路柱12穿过一一对应的短路通孔与焊盘11连接。所述第三介质基板3、圆形地板15和圆形贴片7圆心处均设有供所述同轴馈电探针14内导体穿过的通孔；所述同轴馈电探针14内导体穿过通孔和所述圆形贴片7相连；所述同轴馈电探针14外导体与圆形接地板15相连。圆柱空腔13高度为12mm。在本例中采用的同轴馈电探针14外径为4.1mm，内径为1.3mm，同轴介质为Teflon，介电常数为2.2。在图示中未给出直流电源，应理解，直流电源布置在第三介质基板3之后，在本例中采用1.5V电池即可。在本实施例工作时，所述圆形贴片7通过馈电探针6内导体与Bias T和直流负极相连，通过对不同的短路柱12施加正电直流偏置，则对应的L型馈电线水平部分5与圆形贴片7之间的PIN二极管8将导通，相反，其他所有PIN二极管8保持关断。在这种状态下，此L型探针将被激励并产生相应的线极化状态。类似地，如果将正电压偏置切换到其他短路柱12，则将实现期望的极化状态切换，由此实现电控多线极化可重构的功能。
基于本发明思想，在HFSS中建模仿真，得到结果如图3、图4、图5、图6所示。由于本例结构具有旋转对称性，如图1、图2所示，16个方向的结果是一致的，因此只需给出其中一个极化方向的仿真结果即可。图3为本实施例提供的L型探针馈电的宽带多线极化可重构贴片天线的回波损耗特性。从图3可知，天线阻抗带宽为17.5％，覆盖了2.45GHz-2.9GHz频带。图4、图5分别表示本实施例提供的L型探针馈电的宽带多线极化可重构贴片天线在频带内2.45GHz,2.65GHz,2.85GHz处的E面和H面的方向图。由图4、图5可以看出，在频带内2.45GHz,2.65GHz,2.85GHz处，实现了良好的宽边辐射方向图，并且在宽边方向上出现6.8dB峰值增益值，其中交叉极化远低于主极化。图6为本实施例提供的L型探针馈电的宽带多线极化可重构贴片天线的频率-增益图。从图6可知，在天线频带内，增益均高于5.1dB，最高达6.8dB，增益稳定。这些测量结果验证了所提供的L型探针馈电的宽带多线极化可重构贴片天线对于所有16种线极化状态具有优异的性能特征。
工作时，通过对其中一个短路柱12施加直流偏置，则对应的L型探针与圆形贴片7之间的PIN二极管8将打开，相反，其他所有PIN二极管8保持关断。在这种状态下，此L型探针将被激励并产生相应的线极化状态。类似地，如果将正电压偏置切换到其他短路柱12，则将实现期望的极化状态切换。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.L型探针馈电的宽带多线极化可重构贴片天线及设计方法，其特征在于：包括，辐射贴片(4)、第一介质基板(1)、4个塑料隔离柱、第二介质基板(2)、蚀刻在第二介质基板(2)上的16条L型馈电线水平部分(5)、与L型馈电线水平部分(5)垂直的16个馈电探针(6)、16个PIN二极管(8)、16个贴片电感(10)、16个焊盘(11)、第三介质基板(3)、圆柱空腔(13)、16个短路柱(12)、同轴馈电探针(14)；所述第一介质基板(1)设置在第二介质基板(2)的上端，所述第二介质基板(2)设置在第三介质基板(3)的上端，4个塑料隔离柱连接和支撑第一介质基板(1)、第二介质基板(2)、第三介质基板(3)；所述第一介质基板(1)上端中心贴装圆形辐射贴片(4)，所述第三介质基板(3)的下表面中心贴装圆形地板(15)，圆形地板(15)和第一介质基板(1)、第二介质基板(2)、第三介质基板(3)为同轴同心设置，16条所述L型馈电线水平部分(5)等角度蚀刻在第二介质基板(2)的上表面，所述第二介质基板(2)在L型馈电线水平部分(5)末端设有用于使馈电探针(6)穿过的探针通孔；16个所述馈电探针(6)作为L型馈电线垂直部分穿过一一对应的探针通孔与L型馈电线水平部分(5)相连；所述第三介质基板(3)上表面中心蚀刻有圆形贴片(7)，所述圆形贴片(7)周围均匀分布16个PIN二极管(8)，16个所述PIN二极管(8)分别连接16条所述馈电微带线(9)，每一条所述微带线(9)的末端与对应的馈电探针(6)相连；所述第三介质基板(3)上表面贴装16个焊盘(11)，16个所述贴片电感(10)和16条所述馈电微带线(9)一一对应连接；所述第三介质基板(3)在每个焊盘(11)中心处设有用于短路柱(12)穿过的短路通孔；所述圆形地板(15)上均设有和短路通孔一一对应的通孔，且通孔半径大于短路柱(12)半径；16个所述短路柱(12)穿过一一对应的短路通孔、通孔与焊盘(11)连接；所述第三介质基板(3)、圆形地板(15)和圆形贴片(7)圆心处均设有供同轴馈电探针(14)内导体穿过的内导体通孔；所述同轴馈电探针(14)内导体穿过内导体通孔和所述圆形贴片(7)相连；所述同轴馈电探针(14)外导体与圆形地板(15)相连；所述圆柱空腔(13)紧贴第三介质基板(3)外沿，所述圆柱空腔(13)下沿与圆形地板(15)相连，所述圆形贴片(7)通过同轴馈电探针(14)内导体与直流电源负极相连；通过对不同的短路柱(12)施加正电，控制16个PIN二极管(8)的工作状态。
2.根据权利要求1所述的L型探针馈电的宽带多线极化可重构贴片天线及设计方法，其特征在于：所述第一介质基板(1)、第二介质基板(2)、第三介质基板(3)、圆柱空腔(13)和辐射贴片(4)的轮廓为圆形、方形中的任意一种形状；所述第一介质基板(1)、第二介质基板(2)的尺寸相同，第三介质基板(3)尺寸略大于第一介质基板(1)、第二介质基板(2)，且圆形地板(15)与第三介质基板(3)的尺寸相同。
3.根据权利要求1所述的L型探针馈电的宽带多线极化可重构贴片天线及设计方法，其特征在于：所述蚀刻在第二介质基板(2)表面的L型馈电线水平部分(5)与馈电探针(6)共同构成L型探针馈电结构，探针馈电结构和圆形贴片(7)之间产生感抗和容抗，两者相互作用产生谐振，使天线呈现宽频带，L型馈电线水平部分(5)的轮廓可为矩形亦可改变为倒梯形或渐变型。
4.根据权利要求1所述的L型探针馈电的宽带多线极化可重构贴片天线及设计方法，其特征在于：16条所述L型馈电线水平部分(5)、16个所述馈电探针(6)、16条所述馈电微带线(9)、16个所述PIN二极管(8)、16个所述贴片电感(10)、16个所述焊盘(11)、16个所述短路柱(12)均以22.5°间隔的角度的中心轴均匀分布，实现8个线极化状态，同时通过改变探针馈电结构数量和相应的间隔，实现不同数量的线极化状态。
5.根据权利要求1-4所述的L型探针馈电的宽带多线极化可重构贴片天线的设计方法，包括以下步骤：
步骤a：通过对其中一个短路柱(12)施加直流偏置，则对应的L型探针馈电结构与内圆形贴片(7)之间的PIN二极管(8)将打开，同时，其他所有PIN二极管(8)保持关断；此L型探针馈电结构将被激励并产生相应的线极化状态；将正电压偏置切换到其他短路柱(12)，则将实现对应的极化状态切换；
步骤b：圆柱空腔(13)作为天线反射器，起到增大增益的作用；
步骤c：贴片电感(10)在天线工作频段为自谐振状态，隔离直流偏置网络和射频信号。
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