CN116014431B - 一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线，包括辐射主体以及可重构的耦合馈电网络；辐射主体为圆形辐射贴片，每路耦合馈电通道由耦合贴片、耦合探针以及馈电贴片组合而成；精准设计11条矩形馈电贴片与1条90°相位延迟馈电贴片，通过12枚射频PIN二极管的通断控制中心圆形贴片与不同耦合馈电通道的导通状态；同时导通不同数量与不同朝向的相邻相同耦合馈电通道可实现不同极化方向以及不同带宽的线极化，同时导通正交且相位差为90°的两路耦合馈电通道可实现左旋圆极化及右旋圆极化。本发明结构紧凑，共计实现12种线极化状态以及2种圆极化状态，工作频带较宽，增益稳定，满足天线在复杂无线通信系统中的应用。
Description
技术领域
本发明涉及天线技术领域，特别涉及一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线及设计方法。
背景技术
随着现代通信技术的快速发展，无线通信系统中设备数量急剧上升，无线信道变得越发复杂，具备极化可重构功能的天线也因此在通信系统中也受到了越来越多的关注。传统固定线极化方式的天线无法接收与其极化方式垂直的电磁波，而使用圆极化天线接收任意极化方式的线极化来波时可能存在至少50％的能量损耗。极化可重构天线在一个天线一个射频通道的基础上实现较多极化方向，若其在实现圆极化状态的同时实现尽可能多的线极化状态，则接收任意圆极化以及任意线极化来波时其降低极化失配损耗等能力更为凸显。
从目前已发表的文献和已公开的专利来看，线极化及圆极化可重构天线的研究多为实现左旋或右旋圆极化的同时实现水平极化或垂直极化。对于能够实现圆极化的多极化可重构天线单元，其线极化数目一般不超过三个，且工作频带较窄。当前对于多线/圆极化可重构天线领域有待展开进一步研究。
中国发明专利(CN110783701A)提出了一种集成可调移相功分器的圆极化可重构天线，设计可调移相功分器形成所需的馈电相位差，在同一天线口径下实现了左旋圆极化和右旋圆极化特性，产生不同的圆极化状态时，只需改变可调移相功分器中射频开关的通断状态，切换速度快、插入损耗小并且控制简单，但天线仅能于2.35GHz～2.58GHz，且无法实现线极化。
中国发明专利(CN109004349A)提出了一种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，能够实现8个线极化状态，但其引入金属腔体且L型探针数目较多，探针互耦作用强，每个状态对应仅激励一根L型探针，利用率低下，天线结构复杂且无法额外实现圆极化，线极化带宽仅有17％。
中国发明专利(CN114976670A)提出了一种便携天线线极化圆极化切换机构及方法，将圆极化器的顶部与天馈连接件转动连接，将圆极化器的底部与转动件转动连接，并在转动件底部固定连接正交模耦合器、第一高频头和第二高频头，从而能够使得天线极化传动线极化±90°旋转，满足垂直极化和水平极化的切换，并且能够同时满足圆极化左旋右旋的切换。但天线在实现圆极化的基础上仅能实现垂直极化与水平极化两种线极化状态。
Huy Hung Tran等人在文献“Wideband and Multipolarization ReconfigurableCrossed Bowtie Dipole Antenna,in IEEE Transactions on Antennas andPropagation,vol.65,no.12,pp.6968-6975,Dec.2017,doi:10.1109/TAP.2017.2766439”中提出了一种基于弓形交叉偶极子结构的宽带多极化可重构天线。通过控制从馈电同轴线到每个偶极子臂的电流路径以及这些臂之间的电流路径，天线可以实现0°、45°、90°线极化以及左旋圆极化和右旋圆极化，相对带宽达到37.1％。但天线能够实现的线极化数目仍较少，无法适应复杂的通信环境。
综上所述，目前尚未有天线同时满足实现多于6种线极化以及圆极化状态同时工作频带较宽。
发明内容
为了克服上述背景技术中现有技术存在的不足，本发明提供了一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线及设计方法，该天线可在频段内实现12种线极化及两种圆极化可调，且带宽较宽，增益稳定。
为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线，其特征在于，包括上层介质基板、辐射贴片、中层介质基板、12条耦合贴片、12根耦合探针、下层介质基板、中心圆形贴片、12个射频PIN二极管、11条相同的馈电贴片、1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片、12个射频电感、12个直流焊盘、金属地板、同轴线、12根直流金属柱、3组尼龙柱；所述上层介质基板上表面刻蚀辐射贴片；所述中层介质基板上表面刻蚀12条耦合贴片；所述下层介质基板上表面刻蚀中心圆形贴片、11条相同的馈电贴片、1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片以及12个直流焊盘；所述下层介质基板下表面刻蚀金属地板；所述可重构的耦合馈电网络包括中层介质基板上的12条耦合贴片、下层介质基板上的中心圆形贴片、12个射频PIN二极管、11条相同的馈电贴片、1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片、12个射频电感、12个直流焊盘、以及位于中层介质基板和下层介质基板之间的12根耦合探针和位于下层介质基板下方的12根直流金属柱，每路耦合馈电通道由一条耦合贴片、一根耦合探针以及一条馈电贴片组合而成；所述同时多路耦合馈电的宽带多线极化以及圆极化的重构通过12个射频PIN二极管的通断控制中心圆形贴片与不同耦合馈电通道的导通状态实现，同时导通不同朝向的三路相邻相同的耦合馈电通道实现线极化状态Ⅰ，即0°、30°、60°、90°、120°、150°线极化，同时导通不同朝向的四路相邻相同的耦合馈电通道实现线极化状态Ⅱ，即15°、45°、75°、105°、135°、165°线极化，同时导通正交且相位差为90°的两路耦合馈电通道实现左旋圆极化或右旋圆极化。
优选的，所述上层介质基板、中层介质基板、下层介质基板以及辐射贴片轮廓为圆形、正方形、正六边形或正十二边形等；所述上层介质基板、中层介质基板、下层介质基板以及辐射贴片中心位于同一条竖直线上。
优选的，所述12条耦合贴片形状完全一致，并以z轴为中心等角度间隔排布，间隔角为30°，耦合贴片由矩形、扇形以及圆形组合而成，亦可调整各部分大小及相对位置，或将耦合贴片设计为渐变型。
优选的，所述中心圆形贴片的边缘等角度焊接12个射频PIN二极管的阴极，12个射频PIN二极管的阳极焊接于12条以z轴为中心等角度间隔分布的馈电贴片，馈电贴片分为11条相同的馈电贴片和1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片。
优选的，所述11条相同的馈电贴片由矩形和圆形组合而成，亦可调整各部分大小，或将馈电贴片设计为渐变型。
优选的，所述1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片由多段矩形、多段三角形以及末端圆形组成，每段矩形长度及宽度各不相同，每个三角形用以连接相邻的两段矩形，亦可调整馈电贴片的弯折次数及其与相邻馈电贴片的相对距离。
优选的，所述11条相同的馈电贴片及1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片与12条耦合贴片在旋转角度上一一对应，11条相同的馈电贴片和1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片末端均与对应的耦合探针垂直焊接紧密，所述12条耦合贴片与12根耦合探针另一端垂直焊接紧密，所述中层介质基板和下层介质基板在相同位置均设计有金属化通孔，金属化通孔直径略大于12根耦合探针，确保12根耦合探针垂直穿过两层基板并焊接紧密。
优选的，所述下层介质基板上表面外围以z轴为中心等角度间隔刻蚀12个直流焊盘，12个直流焊盘与11条相同的馈电贴片及1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片在旋转角度上一一对应，通过12个射频电感连接11条相同的馈电贴片和1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片末端，亦可调整12个直流焊盘的形状及大小，下层介质基板在12个直流焊盘中心位置均设计有金属化通孔，金属化通孔直径略大于所述12根直流金属柱直径，确保12根直流金属柱垂直穿过下层介质基板并与12个直流焊盘一一对应焊接。
优选的，所述下层介质基板中心设计有直径略大于同轴线内芯直径的金属化通孔，确保同轴线内芯穿过下层介质基板与中心圆形贴片焊接紧密，同轴线外皮直接与金属地板焊接紧密。
优选的，所述金属地板与下层介质基板直径完全相同，且金属地板在金属化通孔位置均有隔离环设计，隔离环直径略大于金属化通孔，且直接裸露介质基板，避免12根耦合探针、12根直流金属柱以及同轴线内芯与金属地板接触。
优选的，所述3组尼龙柱连接并支撑上层介质基板、中层介质基板、下层介质基板，保持其相对高度。
优选的，所述同轴线内芯馈入的信号为射频信号及0V直流信号，12根直流金属柱在金属地板下方各自连接直流正电信号或空置。
优选的，每路耦合馈电通道由一条耦合贴片、一根耦合探针以及一条馈电贴片组合而成，馈电通道导通时辐射贴片与垂直部分的耦合探针及水平部分的耦合贴片产生感抗和容抗进而产生谐振，亦可改变耦合馈电结构的数量和角度，实现不同的带宽以及极化状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.该天线通过设计弯折馈电贴片，在不同馈电线路间引入90°相位差。在导通弯折馈电贴片的同时导通与其正交的两根矩形馈电贴片之一，相应的即可实现左旋圆极化和右旋圆极化，弯折馈电贴片每段不同宽度的设计可进一步实现天线在较宽工作频带上的圆极化。
2.控制馈电通道数量实现不同线极化状态，有效提高通道利用率。该天线通过同时导通相邻相同的3路馈电通道实现线极化状态Ⅰ，包括6种不同方向的线极化，同时导通相邻相同的4路馈电通道实现线极化状态Ⅱ，包括6种不同方向的线极化，共计12种线极化，且对于天线结构，除1条弯折馈电贴片外，其余结构完全旋转对称，因此同状态不同方向的线极化辐射特性基本一致。
3.该天线通过控制射频PIN二极管的通断实现对馈电通道的控制，二极管的高阻抗状态保证了不同馈电通道的隔离度，弯折馈电贴片馈电通道两侧的两路通道并不参与线极化的实现，其隔离作用能够降低圆极化馈电通道对线极化工作状态的影响，同时保证线极化辐射方向图的稳定。
4.该天线的耦合贴片设计在矩形的基础上引入扇形及圆形，极大拓宽了圆极化轴比带宽，同时保证了线极化良好的辐射特性。
附图说明
图1为本发明实施例的三维结构示意图；
图2为本发明实施例中层介质基板上表面俯视图；
图3为本发明实施例下层介质基板上表面俯视图；
图4为本发明实施例在线极化状态Ⅰ、Ⅱ下回波损耗随频率变化曲线；
图5为本发明实施例在圆极化状态下回波损耗及轴比随频率变化曲线；
图6为本发明实施例在线极化状态Ⅰ、Ⅱ和圆极化状态下增益随频率变化曲线；
图7为本发明实施例在线极化状态Ⅰ下于2.1GHz、2.45GHz、2.8GHz的E面的主极化与交叉极化辐射方向图；
图8为本发明实施例在线极化状态Ⅰ下于2.1GHz、2.45GHz、2.8GHz的H面的主极化与交叉极化辐射方向图；
图9为本发明实施例在线极化状态Ⅱ下于2.1GHz、2.5GHz、2.9GHz的E面的主极化与交叉极化辐射方向图；
图10为本发明实施例在线极化状态Ⅱ下于2.1GHz、2.5GHz、2.9GHz的H面的主极化与交叉极化辐射方向图；
图11为本发明实施例在圆极化状态下于2.2GHz、2.4GHz、2.6GHz的xOz面的主极化与交叉极化辐射方向图；
图12为本发明实施例在圆极化状态下于2.2GHz、2.4GHz、2.6GHz的yOz面的主极化与交叉极化辐射方向图；
图中：上层介质基板1、辐射贴片2、中层介质基板3、12条耦合贴片4、12根馈电探针5、下层介质基板6、中心圆形贴片7、12个射频PIN二极管8、11条相同的馈电贴片9、1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片10、12个射频电感11、12个直流焊盘12、金属地板13、同轴线14、12根直流金属柱15、3组尼龙柱16。
具体实施方式
在本发明的描述中，还需要说明的是，在本文中，诸如上层、中层和下层等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”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。以及，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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。
如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线，其特征在于，包括上层介质基板1、辐射贴片2、中层介质基板3、12条耦合贴片4、12根耦合探针5、下层介质基板6、中心圆形贴片7、12个射频PIN二极管8、11条相同的馈电贴片9、1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片10、12个射频电感11、12个直流焊盘12、金属地板13、同轴线14、12根直流金属柱15、3组尼龙柱16；所述上层介质基板1上表面刻蚀辐射贴片2；所述中层介质基板3上表面刻蚀12条耦合贴片4；所述下层介质基板6上表面刻蚀中心圆形贴片7、11条相同的馈电贴片9、1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片10以及12个直流焊盘12；所述下层介质基板6下表面刻蚀金属地板13；所述可重构的耦合馈电网络包括中层介质基板3上的12条耦合贴片4、下层介质基板6上的中心圆形贴片7、12个射频PIN二极管8、11条相同的馈电贴片9、1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片10、12个射频电感11、12个直流焊盘12、以及位于中层介质基板3和下层介质基板6之间的12根耦合探针5和位于下层介质基板6下方的12根直流金属柱15，每路耦合馈电通道由一条耦合贴片4、一根耦合探针5以及一条馈电贴片9或10组合而成；所述同时多路耦合馈电的宽带多线极化以及圆极化的重构通过12个射频PIN二极管8的通断控制中心圆形贴片7与不同耦合馈电通道的导通状态实现，同时导通不同朝向的三路相邻相同的耦合馈电通道实现线极化状态Ⅰ，即0°、30°、60°、90°、120°、150°线极化，同时导通不同朝向的四路相邻相同的耦合馈电通道实现线极化状态Ⅱ，即15°、45°、75°、105°、135°、165°线极化，同时导通正交且相位差为90°的两路耦合馈电通道实现左旋圆极化或右旋圆极化。
如图2所示，中层介质基板3上表面的12条耦合贴片4形状完全一致，并以z轴为中心等角度间隔排布，间隔角为30°，耦合贴片由矩形、扇形以及圆形组合而成。
如图3所示中心圆形贴片7的边缘等角度焊接12个射频PIN二极管8的阴极，12个射频PIN二极管8的阳极焊接于12条以z轴为中心等角度间隔分布的馈电贴片，馈电贴片分为11条相同的馈电贴片9和1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片10。11条相同的馈电贴片9由矩形和圆形组合而成，1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片10由多段矩形、多段三角形以及末端圆形组成，每段矩形长度及宽度各不相同，每个三角形用以连接相邻的两段矩形。下层介质基板6上表面外围以z轴为中心等角度间隔刻蚀12个直流焊盘12，12个直流焊盘12与11条相同的馈电贴片9及1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片10在旋转角度上一一对应，通过12个射频电感11连接11条相同的馈电贴片9和1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片10末端。
进一步的，由图1、图2及图3可以看出，11条相同的馈电贴片9及1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片10与12条耦合贴片4在旋转角度上一一对应，11条相同的馈电贴片9和1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片10末端均与对应的耦合探针5垂直焊接紧密，所述12条耦合贴片4与12根耦合探针5另一端垂直焊接紧密。12根直流金属柱15垂直穿过下层介质基板6并与12个直流焊盘12一一对应焊接。
进一步的，同轴线14内芯馈入的信号为射频信号及0V直流信号，12根直流金属柱15在金属地板13下方各自连接直流正电信号或空置。每路耦合馈电通道由一条耦合贴片4、一根耦合探针5以及一条馈电贴片9或10组合而成，馈电通道导通时辐射贴片2与垂直部分的耦合探针5及水平部分的耦合贴片4产生感抗和容抗进而产生谐振，亦可改变耦合馈电结构的数量和角度，实现不同的带宽以及极化状态。
进一步的，在图3所示的位置基础上同时导通φ＝-30°、φ＝0°及φ＝30°的耦合馈电通道，即可实现φ＝0°线极化；同时导通φ＝0°、φ＝30°及φ＝60°的耦合馈电通道，即可实现φ＝30°线极化…同时导通φ＝-30°、φ＝0°、φ＝30°及φ＝60°的耦合馈电通道，即可实现φ＝15°线极化；同时导通φ＝0°、φ＝30°、φ＝60°及φ＝90°的耦合馈电通道，即可实现φ＝45°线极化…同时导通φ＝0°及φ＝270°的耦合馈电通道，即可实现左旋圆极化；同时导通φ＝180°及φ＝270°的耦合馈电通道，即可实现右旋圆极化。可见，该发明实施例可以实现φ＝0°至φ＝150°且以30°为间隔的六种线极化状态以及φ＝15°至φ＝165°且以30°为间隔的六种线极化状态以及左旋圆极化和右旋圆极化状态。同时，通过改变耦合馈电馈电结构数量和相应的间隔，即可实现不同数量的线极化状态，如间隔45°的4个线极化状态和间隔11.25°的16个线极化状态。
本发明实施例中的上层介质基板、中层介质基板以及下层介质基板相对介电常数均为2.2，半径分别为44mm、44mm、57mm，厚度分别为2mm、3mm、1mm；上层介质基板与中层介质基板之间空气层距离为5mm,中层介质基板与下层介质基板之间空气层距离为11mm；圆形辐射贴片半径为30mm；12条耦合贴片中矩形部分长度为24mm，宽度为1mm，扇形部分半径为4mm，角度为72°，圆形部分半径为1mm；中心圆形贴片半径为4mm；11条相同的馈电贴片中矩形部分长度为26mm，宽度为1mm，圆形部分半径为1mm；1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片每段长度分别为6.7mm、3.85mm、5mm、3.85mm、0.3mm、9.7mm、6.5mm、13.2mm、4mm宽度分别为0.3mm、0.8mm、2mm、1.2mm、0.3mm、1.2mm、0.4mm、0.35mm、0.3mm，圆形部分半径为1mm；直流焊盘边长为3mm。射频PIN二极管型号为BAR50-02L，射频电感型号为为VHF100505H15NJ
基于上述，在HFSS中建模仿真，得到结果如图4-12所示。由于本例结构高度旋转对称性，因此只需个给出每种线极化状态的1个线极化方向以及圆极化方向的仿真结果即可。由图4、图5可以得出结论，本发明实施例提供的一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线，线极化状态Ⅰ工作带宽为2.1-2.82GHz，相对带宽为29.3％；线极化状态Ⅱ工作带宽为2.1-2.97GHz，相对带宽为34.3％；圆极化工作阻抗带宽为2.08-2.6GHz，轴比带宽为2.16-2.78GHz，相对阻抗带宽为22.2％，相对轴比带宽为25.1％。
由图6主极化和交叉极化增益随频率变化曲线可以看出，工作频带内增益在3.5-7.3dBi范围内，较为稳定。
由图7-12工作频带内各频点的辐射方向图可以看出，在各频点处的天线方向图主极化形状基本保持不变，具有单向辐射的特性。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应s在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线，其特征在于，包括上层介质基板（1）、辐射贴片（2）、中层介质基板（3）、12条耦合贴片（4）、12根耦合探针（5）、下层介质基板（6）、中心圆形贴片（7）、12个射频PIN二极管（8）、11条相同的馈电贴片（9）、1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片（10）、12个射频电感（11）、12个直流焊盘（12）、金属地板（13）、同轴线（14）、12根直流金属柱（15）、3组尼龙柱（16）；
所述上层介质基板（1）上表面刻蚀辐射贴片（2）；
所述中层介质基板（3）上表面刻蚀12条耦合贴片（4）；
所述下层介质基板（6）上表面刻蚀中心圆形贴片（7）、11条相同的馈电贴片（9）、1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片（10）以及12个直流焊盘（12）；
所述下层介质基板（6）下表面刻蚀金属地板（13）；
可重构的耦合馈电网络包括中层介质基板（3）上的12条耦合贴片（4）、下层介质基板（6）上的中心圆形贴片（7）、12个射频PIN二极管（8）、11条相同的馈电贴片（9）、1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片（10）、12个射频电感（11）、12个直流焊盘（12）、以及位于中层介质基板（3）和下层介质基板（6）之间的12根耦合探针（5）和位于下层介质基板（6）下方的12根直流金属柱（15），每路耦合馈电通道由一条耦合贴片（4）、一根耦合探针（5）以及11条相同的馈电贴片（9）之一或1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片（10）组合而成；
同时多路耦合馈电的宽带多线极化以及圆极化的重构通过12个射频PIN二极管（8）的通断控制中心圆形贴片（7）与不同耦合馈电通道的导通状态实现，同时导通不同朝向的三路相邻相同的耦合馈电通道实现线极化状态Ⅰ，即0°、30°、60°、90°、120°、150°线极化，同时导通不同朝向的四路相邻相同的耦合馈电通道实现线极化状态Ⅱ，即15°、45°、75°、105°、135°、165°线极化，同时导通弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片所在的耦合馈电通道和与之正交的两路耦合馈电通道之一来提供90°相位差实现左旋圆极化或右旋圆极化。
2.根据权利要求1所述的一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线，其特征在于，所述上层介质基板（1）、中层介质基板（3）、下层介质基板（6）以及辐射贴片（2）轮廓为圆形、正方形、正六边形或正十二边形；所述上层介质基板（1）、中层介质基板（3）、下层介质基板（6）以及辐射贴片（2）中心位于同一条竖直线上； 所述3组尼龙柱（16）连接并支撑上层介质基板（1）、中层介质基板（3）、下层介质基板（6），保持其相对高度。
3.根据权利要求1所述的一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线，其特征在于，所述12条耦合贴片（4）形状完全一致，并以z轴为中心等角度间隔排布，间隔角为30°，耦合贴片由矩形、扇形以及圆形组合而成，亦可调整各部分大小及相对位置，或将耦合贴片设计为渐变型。
4.根据权利要求1所述的一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线，其特征在于，所述中心圆形贴片（7）的边缘等角度焊接12个射频PIN二极管（8）的阴极，12个射频PIN二极管（8）的阳极焊接于12条以z轴为中心等角度间隔分布的馈电贴片，馈电贴片分为11条相同的馈电贴片（9）和1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片（10）。
5.根据权利要求1所述的一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线，其特征在于，所述11条相同的馈电贴片（9）由矩形和圆形组合而成，亦可调整各部分大小，或将馈电贴片设计为渐变型。
6.根据权利要求1所述的一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线，其特征在于，所述1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片（10）由多段矩形、多段三角形以及末端圆形组成，每段矩形长度及宽度各不相同，每个三角形用以连接相邻的两段矩形，亦可调整1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片（10）的弯折次数及其与相邻11条相同的馈电贴片（9）之二的相对距离。
7.根据权利要求1所述的一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线，其特征在于，所述11条相同的馈电贴片（9）及1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片（10）与12条耦合贴片（4）在旋转角度上一一对应，11条相同的馈电贴片（9）和1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片（10）末端均与对应的耦合探针（5）垂直焊接紧密，所述12条耦合贴片（4）与12根耦合探针（5）另一端垂直焊接紧密，所述中层介质基板（3）和下层介质基板（6）在相同位置均设计有金属化通孔，金属化通孔直径略大于12根耦合探针（5），确保12根耦合探针（5）垂直穿过两层基板并焊接紧密；所述下层介质基板（6）上表面外围以z轴为中心等角度间隔刻蚀12个直流焊盘（12），12个直流焊盘（12）与11条相同的馈电贴片（9）及1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片（10）在旋转角度上一一对应，通过12个射频电感（11）连接11条相同的馈电贴片（9）和1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片（10）末端，亦可调整12个直流焊盘（12）的形状及大小。
8.根据权利要求1所述的一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线，其特征在于，所述下层介质基板（6）在12个直流焊盘（12）中心位置均设计有金属化通孔，金属化通孔直径略大于所述12根直流金属柱（15）直径，确保12根直流金属柱（15）垂直穿过下层介质基板（6）并与12个直流焊盘（12）一一对应焊接；所述下层介质基板（6）中心设计有直径略大于同轴线（14）内芯直径的金属化通孔，确保同轴线（14）内芯穿过下层介质基板（6）与中心圆形贴片（7）焊接紧密，同轴线（14）外皮直接与金属地板（13）焊接紧密；所述金属地板（13）与下层介质基板（6）直径完全相同，且金属地板（13）在金属化通孔位置均有隔离环设计，隔离环直径略大于金属化通孔，且直接裸露介质基板，避免12根耦合探针（5）、12根直流金属柱（15）以及同轴线（14）内芯与金属地板（13）接触。
9.根据权利要求1所述的一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线，其特征在于，所述同轴线（14）内芯馈入的信号为射频信号及0V直流信号，12根直流金属柱（15）在金属地板（13）下方各自连接直流正电信号或空置。
10.根据权利要求1所述的一种同时多路耦合馈电的宽带多线/圆极化可重构天线，其特征在于，所述每路耦合馈电通道由一条耦合贴片（4）、一根耦合探针（5）以及11条相同的馈电贴片（9）之一或1条弯折多次的每段宽度不同的馈电贴片（10）组合而成，馈电通道导通时辐射贴片（2）与垂直部分的耦合探针（5）及水平部分的耦合贴片（4）产生感抗和容抗进而产生谐振，亦可改变耦合馈电结构的数量和角度，实现不同的带宽以及极化状态。
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