專利名稱：：高性能頻率可重構(gòu)天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及天線，尤其是一種用于無線通信、雷達(dá)和其它有工作頻率可重構(gòu)要求的天線，具體地說是一種高性能頻率可重構(gòu)天線。
背景技術(shù)：
：目前，在無線通信和雷達(dá)等系統(tǒng)中，出于減少天線數(shù)量和實(shí)現(xiàn)設(shè)備多功能化等目的，往往要求天線的工作頻帶覆蓋兩個(gè)或多個(gè)頻段，而可重構(gòu)天線被認(rèn)為是解決這個(gè)問題的最佳方案之一。雖然迄今為止，人們?cè)O(shè)計(jì)出了多種頻率可重構(gòu)天線，但總的來看，它們可分成兩大類一類是由開關(guān)控制輻射體的物理尺寸來實(shí)現(xiàn)頻率可重構(gòu)，其中最為典型的是K.C.Gupta等人在文獻(xiàn)“Designoffrequency-reconfigurablerectangularslotringantennas”(IEEEAntennasandPropagationSocietyInternationalSymposium2000，第326頁)中介紹的改變縫隙大小的方法和W.H.Weeden等人在文獻(xiàn)“MEMS-switchedreconfigurableantennas”(IEEEAntennasandPropagationSocietyInternationalSymposium2001，第654頁至第657頁)中提出的改變微帶天線金屬貼片面積的方法；另一類是在開關(guān)的控制下改變天線的加載阻抗值，從而使其諧振頻率可動(dòng)態(tài)地發(fā)生變化，如J.T.Aberle等人在文獻(xiàn)“Reconfigurableantennasforportablewirelessdevices”(IEEEAntennasandPropagationMagazine，Vol.45，No.2，2003，第148頁至第154頁)中介紹的方法。盡管現(xiàn)有的各種方法能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)頻率可重構(gòu)，但它們的共同缺點(diǎn)是天線所能達(dá)到的性能較差，表現(xiàn)在每個(gè)子帶的工作頻帶窄，且中心頻率不容易靈活配置，而有些形式的天線因結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜甚至無法實(shí)現(xiàn)。因此如何設(shè)計(jì)出高性能且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的頻率可重構(gòu)天線是一個(gè)仍然有待于解決的技術(shù)難題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的可重構(gòu)天線存在的子帶工作頻帶窄，中心頻率不容易靈活配置等問題，發(fā)明一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且寬頻帶的高性能頻率可重構(gòu)天線。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種高性能頻率可重構(gòu)天線，包括基板6，基板6的表面設(shè)有兩個(gè)頂點(diǎn)相對(duì)的蝴蝶結(jié)狀天線1，所述的每片蝴蝶結(jié)狀天線1由三角形金屬片7和一邊與三角形金屬片7的底邊等寬的矩形金屬片8構(gòu)成，其特征是在所述的矩形金屬片8上加工有一無導(dǎo)電體的矩形空格9，在三角形金屬片7的兩個(gè)斜邊701與最近的、矩形空格9的與三角形金屬片7的底邊相平行的一邊901之間各至少設(shè)有一個(gè)通槽10，在該通槽10的兩端各安裝有一微波開關(guān)2。在每個(gè)蝴蝶結(jié)狀天線1的兩側(cè)各安裝有一個(gè)長條形寄生貼片3。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明首次將超寬帶天線、分形結(jié)構(gòu)和可重構(gòu)技術(shù)有機(jī)地融合在一起，設(shè)計(jì)出了具有雙頻工作特點(diǎn)的新型天線。采用超寬帶蝴蝶結(jié)狀天線可以展寬每個(gè)子帶的工作頻帶，采用分形結(jié)構(gòu)或者其改進(jìn)形式可以充分利用分形天線所固有的多頻段工作特點(diǎn)，不僅使頻率可重構(gòu)實(shí)現(xiàn)起來更為簡(jiǎn)單，性能更好，而且可以減少所需開關(guān)的數(shù)量，簡(jiǎn)化工藝結(jié)構(gòu)，降低成本，提高天線的可靠性。此外，本發(fā)明提供的附加寄生貼片的方法還可以在展寬天線工作頻帶的同時(shí)降低其副瓣電平。圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的天線安裝使用狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)構(gòu)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。如圖1所示。一種高性能頻率可重構(gòu)天線，包括基板6，基板1的表面設(shè)有兩個(gè)頂點(diǎn)相對(duì)的蝴蝶結(jié)狀天線1，在每個(gè)蝴蝶結(jié)天線1的兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)長條形金屬寄生貼片3，共有四個(gè)長條形金屬寄生貼片3，如圖1所示，所述的每片蝴蝶結(jié)狀天線1由三角形金屬片7和一邊與三角形金屬片7的底邊等寬的矩形金屬片8構(gòu)成，在所述的矩形金屬片8上加工有一無導(dǎo)電體的矩形空格9，在三角形金屬片7的兩個(gè)斜邊701與最近的、矩形空格9的與三角形金屬片7的底邊相平行的一邊901之間各至少設(shè)有一個(gè)通槽10，在該通槽10的兩端各安裝有一微波開關(guān)2(可采用晶體管開關(guān)或微機(jī)電開關(guān)MEMS加以實(shí)現(xiàn))，通過微波開關(guān)2的通斷，實(shí)現(xiàn)了將原先為一個(gè)整體的斜邊701及矩形邊901工作于整體或分段狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)頻率重構(gòu)的目的。圖2是本發(fā)明的天線的安裝使用狀態(tài)，其中基板6安裝在介質(zhì)填充層11上，饋電網(wǎng)絡(luò)4則安裝在介質(zhì)填充層11中，在介質(zhì)填充層11的下部安裝有金屬反射板5，具體實(shí)施時(shí)還可利用天線安裝平臺(tái)本身的底部(如機(jī)翼、船板、車廂等)作為金屬反射板5。同軸電纜經(jīng)饋電電路4后直接對(duì)用于輻射的兩個(gè)對(duì)稱蝴蝶結(jié)天線1進(jìn)行饋電。當(dāng)分布在蝴蝶結(jié)天線1上的所有微波開關(guān)2閉合時(shí)，天線工作在低頻段，其中心頻率主要取決于蝴蝶結(jié)天線1的長度；反之，當(dāng)分布在蝴蝶結(jié)天線1上的所有微波開關(guān)2斷開時(shí)，天線工作在高頻段，其中心頻率主要取決于蝴蝶結(jié)天線1中被微波開關(guān)2包含的小貼片長度。因此，通過控制微波開關(guān)2的通斷就可使天線的工作頻帶在兩個(gè)子帶間動(dòng)態(tài)地發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)頻率可重構(gòu)。同理，對(duì)蝴蝶結(jié)天線1的形狀作一下變化，本發(fā)明還可以制成工作頻帶覆蓋三個(gè)或三個(gè)以上頻段的頻率可重構(gòu)天線。權(quán)利要求1.一種高性能頻率可重構(gòu)天線，包括基板(6)，基板(6)的表面設(shè)有兩個(gè)頂點(diǎn)相對(duì)的蝴蝶結(jié)狀天線(1)，所述的每片蝴蝶結(jié)狀天線(1)由三角形金屬片(7)和一邊與三角形金屬片(7)的底邊等寬的矩形金屬片(8)構(gòu)成，其特征是在所述的矩形金屬片(8)上加工有一無導(dǎo)電體的矩形空格(9)，在三角形金屬片(7)的兩個(gè)斜邊(701)與最近的、矩形空格(9)的與三角形金屬片(7)的底邊相平行的一邊(901)之間各至少設(shè)有一個(gè)通槽(10)，在該通槽(10)的兩端各安裝有一微波開關(guān)(2)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能頻率可重構(gòu)天線，其特征是在每個(gè)蝴蝶結(jié)狀天線(1)的兩側(cè)各安裝有一個(gè)長條形寄生貼片(3)。全文摘要本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的可重構(gòu)天線所能達(dá)到的性能較差，尤其是每個(gè)子帶的工作頻帶窄、中心頻率不容易靈活配置的問題，公開了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、頻帶寬的高性能頻率可重構(gòu)天線，它包括基板(6)，基板(6)的表面設(shè)有兩個(gè)頂點(diǎn)相對(duì)的蝴蝶結(jié)狀天線(1)，所述的每片蝴蝶結(jié)狀天線(1)由三角形金屬片(7)和一邊與三角形金屬片(7)的底邊等寬的矩形金屬片(8)構(gòu)成，其特征是在所述的矩形金屬片(8)上加工有一無導(dǎo)電體的矩形空格(9)，在三角形金屬片(7)的兩個(gè)斜邊(701)與最近的、矩形空格(9)的與三角形金屬片(7)的底邊相平行的一邊(901)之間各至少設(shè)有一個(gè)通槽(10)，在該通槽(10)的兩端各安裝有一微波開關(guān)(2)。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好，成本低、可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)H01Q1/27GK101026265SQ20071002054公開日2007年8月29日申請(qǐng)日期2007年3月12日優(yōu)先權(quán)日2007年3月12日發(fā)明者林敏,曲新波,陳小娟申請(qǐng)人:中國人民解放軍總參謀部第六十三研究所