CN212011260U - 一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线，包括交叉偶极子辐射单元、寄生辐射单元、贴片电容、3/4馈电方环、绝缘支撑柱、同轴馈线单元、反射板、PIN二极管开关、微带线馈电单元、介质基板；介质基板上蚀刻交叉偶极子辐射单元、寄生辐射单元、微带线馈电单元以及嵌入PIN二极管开关和贴片电容；交叉偶极子的基本单元为两臂正交的蝶形单元，蝶形单元的两臂通过3/4馈电方环连接，馈电方环与各臂连接处外侧开缝；PIN二极管开关置入于微带线馈电单元与交叉偶极子单元之间。本实用新型具有体积小，重量轻，结构简单，超宽带宽等优点，通过控制两个PIN二极管开关的通断，能实现三种工作模式。

Description

一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线

技术领域

本实用新型涉及移动通信的研究领域，特别涉及一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线。

背景技术

天线是无线通信系统中不可或缺的一部分，随着信息技术和无线通信技术的高速发展，天线技术也相应地迅猛发展，为了提高无线通信系统的通信质量、降低无线通信系统的成本，多功能化、小型化、平面化和超宽宽带成为天线设计的主流趋势。为了实现无线通信天线系统的多功能化，可重构天线技术成为现代无线通信天线关键技术之一，也是天线理论与设计领域研究的热点。而极化可重构天线是研究的重点，因为它可以根据通信环境改变而实时切换通信质量最佳的极化方式，降低极化失配对无线通信系统带来的损耗，提高通信质量。

为了实现天线在不同极化工作模式的切换，通常在天线系统中需要加入微波开关以改变天线的表面电流分布，实现天线极化方式的切换。在众多的微波开关中，PIN二极管开关的应用是最广泛的，它具有响应频率高、响应速度快、工作稳定以及实现简单等优点，这使得PIN二极管微波开关在微波开关领域具有广泛的应用。

此外，随着无线通信的发展，无线应用越来越复杂多样，由此而来的是无线通信环境越来越复杂，对无线通信带来的挑战是多径干扰和多径衰落严重，通信质量下降。而圆极化波因其特性，对于对抗多径衰落具有良好的效果。所以具备圆极化工作模式，也是极化可重构天线相对于传统可重构天线所具有的优势之一。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线。能实现LHCP、RHCP和LP三种极化工作模式。其中，天线在LHCP工作模式下，可实现78.9％(1.65GHz～3.8GHz) 的阻抗带宽和50.7％(2.35GHz～3.95GHz)的轴比带宽，重叠频段2.35GHz～ 3.8GHz(47.2％)的频段；天线在RHCP工作模式下，可实现78.9％(1.65GHz～3.8GHz) 的阻抗带宽和59.7％(2.35GHz～4.35GHz)的轴比带宽，重叠频段2.35GHz～ 3.8GHz(47.2％)的频段；天线在LP工作模式下，可实现60％(2.1GHz～3.9GHz) 的阻抗带宽。

本实用新型至少通过如下技术方案之一实现。

一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线，包括交叉偶极子辐射单元、寄生辐射单元、贴片电容、3/4馈电方环、绝缘支撑柱、同轴馈线单元、反射板、PIN二极管开关、微带线馈电单元、介质基板；

所述交叉偶极子辐射单元、寄生辐射单元、3/4馈电方环、和微带线馈电单元蚀刻于介质基板的表面上；所述贴片电容嵌在介质基板表面上；

所述PIN二极管开关与微带线馈电单元连接；所述3/4馈电方环与交叉偶极子辐射单元连接；

所述同轴馈线单元与介质基板垂直；所述同轴馈线单元位于介质基板几何中心；所述同轴馈线单元与微带线馈电单元相连；

介质基板通过绝缘支撑柱固定在反射板上。

优选的，所述微带线馈电单元包含第一微带线馈电单元和第二微带线馈电单元；所述第一微带线馈电单元蚀刻在介质基板正面；所述第二微带线馈电单元蚀刻在介质基板背面；

所述同轴馈线单元包含软同轴线，所述软同轴线包括同轴线外芯和同轴线内芯；所述同轴线外芯与介质基板背面的第二微带线馈电单元连接；所述同轴线内芯穿过介质基板的非金属化过孔与第一微带线馈电单元相连接；

3/4馈电方环包括第一3/4馈电方环和第二3/4馈电方环；

所述交叉偶极子辐射单元包含一对交叉偶极子，所述交叉偶极子包含第一交叉偶极子辐射单元和第二交叉偶极子辐射单元；所述第一交叉偶极子辐射单元和第二交叉偶极子辐射单元分别蚀刻与介质基板的正面和背面；第一交叉偶极子辐射单元和第二交叉偶极子辐射单元的基本单元均为两臂正交的蝶形单元，第一交叉偶极子辐射单元的蝶形单元的两臂通过第一3/4馈电方环连接，第二交叉偶极子辐射单元的蝶形单元的两臂通过第二3/4馈电方环连接；所述第一交叉偶极子辐射单元的蝶形单元与正面的第一3/4馈电方环连接处外侧设有第一凹槽和第二凹槽对称；所述第二交叉偶极子辐射单元的蝶形单元与背面的第二3/4馈电方环外侧设有第三凹槽和第四凹槽；所述第一凹槽和第二凹槽对称；所述第三凹槽和第四凹槽对称；

所述寄生辐射单元包含第一寄生辐射单元、第二寄生辐射单元、第三寄生辐射单元；所述第一寄生辐射单元、所述第二寄生辐射单元和第三寄生辐射单元均包含四个矩形贴片单元；所述第一寄生辐射单元蚀刻在介质基板正面，所述第二寄生辐射单元蚀刻在介质基板正面，所述介质基板背面蚀刻有第三寄生辐射单元；

所述PIN二极管开关包含第一PIN二极管开关、第二PIN二极管开关、第三PIN二极管开关和第四PIN二极管开关；所述第一PIN二极管开关和第二PIN 二极管开关置入第一微带线馈电单元与第一交叉偶极子辐射单元之间的缝隙；所述第一PIN二极管开关两极分别与第一微带线馈电单元与第一交叉偶极子辐射单元相连接；所述第二PIN二极管开关两极分别与第一微带线馈电单元与第一交叉偶极子辐射单元相连接；所述第三PIN二极管开关和第四PIN二极管开关置入第二微带线馈电单元与第二交叉偶极子辐射单元之间的缝隙；所述第三 PIN二极管开关两极分别与第二微带线馈电单元与第二交叉偶极子辐射单元相连接；所述第四PIN二极管开关两极分别与第二微带线馈电单元与第二交叉偶极子辐射单元相连接；

所述贴片电容包含第一贴片电容和第二贴片电容；所述第一贴片电容嵌入于介质基板正面第一3/4馈电方环中间开缝处；所述第二贴片电容嵌入于介质基板背面第二3/4馈电方环中间开缝处。

优选的，所述介质基板为高频板FR-4。

优选的，所述微带线馈电单元的特征阻抗为40～60Ω。

优选的，每个蝶形单元的两臂之间的间隙和两个蝶形单元之间分别布置有第一寄生辐射单元的四个矩形贴片单元；第二寄生辐射单元的四个矩形贴片单元蚀刻在介质基板正面边缘，长边垂直于与介质基板边；所述第三寄生辐射单元的四个矩形贴片单元蚀刻在介质基板背面，长边垂直于与介质基板的边；

优选的，所述第一交叉偶极子辐射单元和第二交叉偶极子辐射单元对称分布在的介质基板的正面和背面；

优选的，所述同轴线的SMA接头位于反射板正下方。

优选的，所述绝缘支撑柱为绝缘材料，介质基板通过绝缘支撑柱固定在反射板上。

优选的，所述反射板为正方形无顶盒子，盒子厚为1mm的铜板。

优选的，所述第一PIN二极管开关和第二PIN二极管开关对称；所述第三 PIN二极管开关和第四PIN二极管开关对称。

优选的，所述蝶形单元的每一个臂包括梯形和以梯形下底为半径的半圆，半圆与梯形的下底连接，梯形的上底与3/4馈电方环连接。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本实用新型采用交叉偶极子和寄生单元，并在交叉偶极子外侧开对称凹槽调节阻抗匹配，通过蝶形单元的辐射特性很容易获得较宽的阻抗带宽。此外交叉偶极子通过增加寄生单元调节圆极化工作模式下的轴比，使得天线具有较宽的轴比带宽；此外合适的优化馈电方环的尺寸，可以有效提高了天线的阻抗带宽和轴比带宽，最终实现了可重构天线的宽带化。

2、本实用新型采用平面结构，使用反射板，使得天线定向辐射，具备良好的方向性和稳定高增益，能实现三个模式的极化可重构——LHCP、RHCP和LP，结构简单，制作成本低。

3、本实用新型采用PIN二极管作为微波开关，仅使用了4个PIN二极管开关，通过对4个PIN二极管的通断状态进行控制实现极化模式切换。相较于其他已有成果使用了更少的PIN二极管开关，从而使得设计更加简单和减少直流偏置金属线对天线辐射的影响。

附图说明

图1是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线的三维结构示意图；

图2a是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线的俯视图；

图2b是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线的馈电结构详细图示；

图3是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线的侧视图；

图4是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线的实例实施图；

图5是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线的开关偏置电路的电路图；

图6是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线的PIN二极管开关导通状态等效电路图；

图7是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线的PIN二极管开关断开状态等效电路图；

图8是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线处于LHCP模式时的天线反射系数S11随频率Frequency变化而变化的曲线图；

图9是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线处于LHCP模式时的天线轴比AR随频率Frequency变化而变化的曲线图；

图10是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线处于LHCP模式时的天线增益Gain随频率Frequency变化而变化的曲线图；

图11是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线处于LHCP模式时在2.7GHz的xoz平面方向图；

图12是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线处于LHCP模式时在2.7GHz的yoz平面方向图；

图13是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线处于LHCP模式时在3.3GHz的xoz平面方向图；

图14是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线处于LHCP模式时在3.3GHz的yoz平面方向图；

图15是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线处于RHCP模式时的天线反射系数S11随频率Frequency变化而变化的曲线图；

图16是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线处于RHCP模式时的天线轴比AR随频率Frequency变化而变化的曲线图；

图17是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线处于RHCP模式时的天线增益Gain随频率Frequency变化而变化的曲线图；

图18是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线处于RHCP模式时在2.7GHz的xoz平面方向图；

图19是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线处于RHCP模式时在2.7GHz的yoz平面方向图；

图20是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线处于RHCP模式时在3.3GHz的xoz平面方向图；

图21是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线处于RHCP模式时在3.3GHz的yoz平面方向图；

图22是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线处于LP模式时的天线反射系数S11随频率Frequency变化而变化的曲线图；

图23是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线处于LP模式时的天线增益Gain随频率Frequency变化而变化的曲线图；

图24是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线处于LP模式时2.7GHz的平面方向图；

图25是本实施例所述一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线处于LP模式时3.3GHz的平面方向图；

图中，1-交叉偶极子辐射单元、2-寄生辐射单元、3-贴片电容、4-3/4馈电方环、5-绝缘支撑柱、6-同轴馈线单元、7-反射板、8-PIN二极管开关、9-微带线馈电单元、10介质基板、11-第一交叉偶极子辐射单元、12-第二交叉偶极子辐射单元、111-第一凹槽、112-第二凹槽、113-第三凹槽、114-第四凹槽、21-第一寄生辐射单元、22-第二寄生辐射单元、23-第三寄生辐射单元、31-第一贴片电容、 32-第二贴片电容、81-第一PIN二极管开关、82-第二PIN二极管开关、83-第三 PIN二极管开关、84-第四PIN二极管开关、91-第一微带线馈电单元、92第二微带线馈电单元。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1和图2a所示，一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线，包括交叉偶极子辐射单元1、寄生辐射单元2、贴片电容3、3/4馈电方环4、绝缘支撑柱5、同轴馈线单元6、反射板7、PIN二极管开关8、微带线馈电单元 9、介质基板10。

所述微带线馈电单元9包含第一微带线馈电单元91和第二微带线馈电单元92；所述第一微带线馈电单元91蚀刻在介质基板10正面；所述第二微带线馈电单元92蚀刻在介质基板10背面。绝缘支撑柱5使支撑介质基板10支撑在反射板7上方。

如图3所示，所述同轴馈线单元6包含软同轴线，所述软同轴线包括同轴线外芯和同轴线内芯；所述同轴线外芯与介质基板10背面的第二微带线馈电单元92相焊接；所述同轴线内芯穿过介质基板10的非金属化过孔与第一微带线馈电单元91焊接。

3/4馈电方环4包括第一3/4馈电方环和第二3/4馈电方环；所述3/4馈电方环是方环切去1/4后，用于连接交叉偶极子辐射单元进行馈电的3/4馈电方环。

如图2b所示，所述交叉偶极子辐射单元1包含一对交叉偶极子，所述交叉偶极子包含第一交叉偶极子辐射单元11和第二交叉偶极子辐射单元12；所述第一交叉偶极子辐射单元11和第二交叉偶极子辐射单元12分别蚀刻与介质基板 10的正面和背面，并且对称分布；第一交叉偶极子辐射单元11和第二交叉偶极子辐射单元12的基本单元均为两臂正交的蝶形单元；所述蝶形单元的两臂，其均为形状为梯形，梯形底边连接着以梯形底边为直径的半圆；第一交叉偶极子辐射单元11的蝶形单元的两臂通过第一3/4馈电方环连接，第二交叉偶极子辐射单元12的蝶形单元的两臂通过第二3/4馈电方环连接；所述第一交叉偶极子辐射单元11的蝶形单元与正面的第一3/4馈电方环连接处外侧设有第一凹槽111 和第二凹槽对称112；所述第二交叉偶极子辐射单元12的蝶形单元与背面的第二3/4馈电方环外侧设有第三凹槽113和第四凹槽114；所述第一凹槽111和第二凹槽对称112；所述第三凹槽113和第四凹槽114对称。

如图4所示，介质基板10的边长L为60mm；第一寄生辐射单元22宽为 Ly2＝0.5mm，长度Lx2为19mm的微带线；第二寄生辐射单元22和第三寄生辐射单元23均为宽为Ly1＝0.5mm，长度Lx1为18.5mm的微带线。

第一交叉偶极子辐射单元11和第二交叉偶极子辐射单元12的蝶形单元的梯形的上底边长W1＝2.4mm，下底边长W2＝17.4mm，高L2＝8.9mm，半圆的直径为W2＝17.4mm。

微带线馈电单元9边长Ringp＝2.8mm；凹槽11的长Sx＝1.6mm，宽 Sy＝0.2mm；3/4馈电方环4的外边长Ringl＝5.8mm，3/4馈电方环4的宽 Ringw＝0.7mm。

所述寄生辐射单元2包含第一寄生辐射单元21、第二寄生辐射单元22、第三寄生辐射单元23；所述第一寄生辐射单元21包含四个矩形贴片单元，所述第二寄生辐射单元22包含四个矩形贴片单元，所述第三寄生辐射单元23包含四个矩形贴片单元；所述第一寄生辐射单元21蚀刻在介质基板10正面，所述第二寄生辐射单元蚀刻在介质基板10正面，所述介质基板10背面蚀刻有第三寄生辐射单元；

所述贴片电容3包含第一贴片电容31和第二贴片电容32；所述第一贴片电容31嵌入于介质基板10正面第一3/4馈电方环中间开缝处；所述第二贴片电容 32嵌入于介质基板10背面第二3/4馈电方环中间开缝处；所述同轴馈线单元6 垂直介质基板10。

所述PIN二极管开关8包含第一PIN二极管开关81、第二PIN二极管开关 82、第三PIN二极管开关83和第四PIN二极管开关84；所述第一PIN二极管开关81和第二PIN二极管开关82置入第一微带线馈电单元91与第一交叉偶极子辐射单元11之间的缝隙；所述第一PIN二极管开关81两极分别与第一微带线馈电单元91与第一交叉偶极子辐射单元11相焊接；所述第二PIN二极管开关82两极分别与第一微带线馈电单元91与第一交叉偶极子辐射单元11相焊接；所述第三PIN二极管开关83和第四PIN二极管开关84置入第二微带线馈电单元92与第二交叉偶极子辐射单元12之间的缝隙；所述第三PIN二极管开关83 两极分别与第二微带线馈电单元92与第二交叉偶极子辐射单元12相焊接；所述第四PIN二极管开关84两极分别与第二微带线馈电单元92与第二交叉偶极子辐射单元12相焊接；

PIN二极管开关偏置电路如图5所示，该偏置电路主要由电感、电阻和直流电源组成，位于单独的电路板上，其中，直流电源V2、电阻R1、电感L2、PIN 二极管开关、电感L1和直流电源V1依次连接，电感L1＝L2＝240nH，这里电感起着通直流阻交流的作用，电阻R1取值为200Ω，起限流作用，直流电源V1 接地，直流电源V2连接3V直流电源；PIN二极管开关8在断开状态下的等效电路如图6所示，其等效电容C1＝7000pF，等效电感L4＝0.6nH，等效电阻R3＝3000 Ω；PIN二极管开关8在导通状态下的等效电路如图7所示，其等效电感 L3＝0.6nH，等效电阻R2＝2.1Ω。

通过PIN二极管开关的状态，实现天线极化方式可重构；当天线处于工作 LHCP模式见表1，天线的反射系数S11随频率Frequency变化而变化的曲线图如图8所示，其阻抗带宽为78.9％1.65GHz～3.8GHz；天线的轴比AR随频率 Frequency变化而变化的曲线图如图9所示，其轴比带宽为50.7％2.35GHz～ 3.95GHz；天线的增益Gain随频率Frequency变化而变化的曲线图如图10所示；在2.7GHz时的xoz平面方向图如图11所示，在2.7GHz的yoz平面方向图如图 12所示；在3.3GHz时的xoz平面方向图如图13所示，在3.3GHz的yoz平面方向图如图14所示。

当天线处于工作RHCP模式见表1，天线的反射系数S11随频率Frequency 变化而变化的曲线图如图15所示，其阻抗带宽为78.9％1.65GHz～3.8GHz；天线的轴比AR随频率Frequency变化而变化的曲线图如图16所示，其轴比带宽为59.7％2.35GHz～4.35GHz；天线的增益Gain随频率Frequency变化而变化的曲线图如图17所示；在2.7GHz时的xoz平面方向图如图18所示，在2.7GHz 的yoz平面方向图如图19所示；在3.3GHz时的xoz平面方向图如图20所示，在3.3GHz的yoz平面方向图如图21所示。

当天线处于工作LP模式见表1，天线的反射系数S11随频率Frequency变化而变化的曲线图如图22所示，其阻抗带宽为60％2.1GHz～3.9GHz；天线的增益Gain随频率Frequency变化而变化的曲线图如图23所示；在2.7GHz时的方向图如图24所示；在3.3GHz时的xoz平面方向图如图25所示。

表1天线不同的工作模式

本实施例提出的一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线具有超宽带宽、增益稳定、方向图稳定、体积小、平面化、结构简单的特点，相较于传统的极化可重构天线，仅用4个开关就可实现三种模式的极化可重构工作模式，三种工作模式的阻抗带宽均在60％以上，超宽的带宽也是本实用新型实例的特点，工作带宽内平均增在8.5dBic以上，峰值增益9.5dBi，同时方向图稳定；此外本实用新型微波开关采用PIN二极管作为微波开关，PIN二极管具有响应频率高、响应速度快、工作稳定以及实现简单等优点，大大提高系统的容量和安全性和准确性，具有广泛的应用前景。

三种工作模式都共同覆盖了2.35～3.8GHz频段，目前无线移动通信在此可操作频段范围内应用广泛，其中包括2.45G WiFi，第四代移动通信Lte 4G，以及第五代移动通信(5G)。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线，其特征在于，包括交叉偶极子辐射单元（1）、寄生辐射单元（2）、贴片电容（3）、3/4馈电方环（4）、绝缘支撑柱（5）、同轴馈线单元（6）、反射板（7）、PIN二极管开关（8）、微带线馈电单元（9）、介质基板（10）；

所述交叉偶极子辐射单元（1）、寄生辐射单元（2）、3/4馈电方环（4）、和微带线馈电单元（9）蚀刻于介质基板（10）的表面上；所述贴片电容（3）嵌在介质基板（10）表面上；

所述PIN二极管开关（8）与微带线馈电单元（9）连接；所述3/4馈电方环（4）与交叉偶极子辐射单元（1）连接；

所述同轴馈线单元（6）与介质基板（10）垂直；所述同轴馈线单元（6）位于介质基板（10）几何中心；所述同轴馈线单元（6）与微带线馈电单元（9）相连；

介质基板（10）通过绝缘支撑柱（5）固定在反射板（7）上。

2.根据权利要求1所述的一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线，其特征在于，所述微带线馈电单元（9）包含第一微带线馈电单元（91）和第二微带线馈电单元（92）；所述第一微带线馈电单元（91）蚀刻在介质基板（10）正面；所述第二微带线馈电单元（92）蚀刻在介质基板（10）背面；

所述同轴馈线单元（6）包含软同轴线，所述软同轴线包括同轴线外芯和同轴线内芯；所述同轴线外芯与第二微带线馈电单元（92）连接；所述同轴线内芯穿过介质基板（10）的非金属化过孔与第一微带线馈电单元（91）相连；

3/4馈电方环（4）包括第一3/4馈电方环和第二3/4馈电方环；

所述交叉偶极子辐射单元（1）包含一对交叉偶极子，所述交叉偶极子包含第一交叉偶极子辐射单元（11）和第二交叉偶极子辐射单元（12）；所述第一交叉偶极子辐射单元（11）和第二交叉偶极子辐射单元（12）分别蚀刻于介质基板（10）的正面和背面；第一交叉偶极子辐射单元(11)和第二交叉偶极子辐射单元(12)的基本单元均为两臂正交的蝶形单元，第一交叉偶极子辐射单元(11) 的蝶形单元的两臂通过第一3/4馈电方环连接，第二交叉偶极子辐射单元(12) 的蝶形单元的两臂通过第二3/4馈电方环连接；所述第一交叉偶极子辐射单元（11）的蝶形单元与正面的第一3/4馈电方环连接处外侧设有第一凹槽(111)和第二凹槽对称（112）；所述第二交叉偶极子辐射单元（12）的蝶形单元与背面的第二3/4馈电方环外侧设有第三凹槽（113）和第四凹槽（114）；所述第一凹槽(111)和第二凹槽对称（112）；所述第三凹槽（113）和第四凹槽（114）对称；

所述寄生辐射单元（2）包含第一寄生辐射单元（21）、第二寄生辐射单元（22）、第三寄生辐射单元（23）；所述第一寄生辐射单元（21）、所述第二寄生辐射单元（22）和第三寄生辐射单元（23）均包含四个矩形贴片单元；所述第一寄生辐射单元（21）蚀刻在介质基板（10）正面，所述第二寄生辐射单元蚀刻在介质基板（10）正面，所述介质基板（10）背面蚀刻有第三寄生辐射单元；

所述PIN二极管开关（8）包含第一PIN二极管开关（81）、第二PIN二极管开关（82）、第三PIN二极管开关（83）和第四PIN二极管开关（84）；所述第一PIN二极管开关（81）和第二PIN二极管开关（82）置入第一微带线馈电单元（91）与第一交叉偶极子辐射单元（11）之间的缝隙；所述第一PIN二极管开关（81）两极分别与第一微带线馈电单元（91）与第一交叉偶极子辐射单元（11）相连接；所述第二PIN二极管开关（82）两极分别与第一微带线馈电单元（91）与第一交叉偶极子辐射单元（11）相连接；所述第三PIN二极管开关（83）和第四PIN二极管开关（84）置入第二微带线馈电单元（92）与第二交叉偶极子辐射单元（12）之间的缝隙；所述第三PIN二极管开关（83）两极分别与第二微带线馈电单元（92）与第二交叉偶极子辐射单元（12）相连接；所述第四PIN二极管开关（84）两极分别与第二微带线馈电单元（92）与第二交叉偶极子辐射单元（12）相连接；

所述贴片电容（3）包含第一贴片电容（31）和第二贴片电容（32）；所述第一贴片电容（31）嵌入于介质基板（10）正面第一3/4馈电方环中间开缝处；所述第二贴片电容（32）嵌入于介质基板（10）背面第二3/4馈电方环中间开缝处。

3.根据权利要求2所述的一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线，其特征在于，所述微带线馈电单元（9）的特征阻抗为40~60Ω。

4.根据权利要求3所述的一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线，其特征在于，每个蝶形单元的两臂之间的间隙和两个蝶形单元之间分别布置有第一寄生辐射单元（21）的四个矩形贴片单元；第二寄生辐射单元（22）的四个矩形贴片单元蚀刻在介质基板（10）正面边缘，长边垂直于与介质基板（10）的边；所述第三寄生辐射单元（23）的四个矩形贴片单元蚀刻在介质基板（10）背面，长边垂直于与介质基板（10）的边。

5.根据权利要求4所述的一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线，其特征在于，所述第一交叉偶极子辐射单元（11）和第二交叉偶极子辐射单元（12）对称分布在的介质基板（10）的正面和背面。

6.根据权利要求5所述的一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线，其特征在于，所述同轴线的SMA接头位于反射板（7）正下方。

7.根据权利要求6所述的一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线，其特征在于，所述介质基板（10）为高频板FR-4。

8.根据权利要求7所述的一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线，其特征在于，所述反射板（7）为正方形无顶盒子，盒子厚为1mm的铜板。

9.根据权利要求8所述的一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线，其特征在于，所述第一PIN二极管开关（81）和第二PIN二极管开关（82）对称；所述第三PIN二极管开关（83）和第四PIN二极管开关（84）对称。

10.根据权利要求9所述的一种基于交叉偶极子和寄生单元的宽带极化可重构天线，其特征在于，所述蝶形单元的每一个臂包括梯形和以梯形下底为半径的半圆，半圆与梯形的下底连接，梯形的上底与3/4馈电方环（4）连接。

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