本實(shí)用新型涉及無(wú)線電領(lǐng)域，特別涉及一種認(rèn)知無(wú)線電光控頻率可重構(gòu)天線。

背景技術(shù)：

飛速發(fā)展的無(wú)線通信技術(shù)給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了很大的方便。然而，技術(shù)提高的同時(shí)也出現(xiàn)了一個(gè)棘手的問(wèn)題：無(wú)線電頻譜可分配的資源將越來(lái)越匱乏。為了解決頻譜資源緊張的問(wèn)題、提高頻譜的利用率，認(rèn)知無(wú)線電受到了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注和重視。認(rèn)知無(wú)線電是一個(gè)智能通訊系統(tǒng)，能夠感知周圍無(wú)線電環(huán)境，尋找空閑的頻譜資源，通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)整內(nèi)部的無(wú)線電參數(shù)，在保證不對(duì)授權(quán)用戶的造成干擾的情況下，進(jìn)行通信。

認(rèn)知無(wú)線電天線作為認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)重要組成部分，需要具有感知頻譜和實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)頻譜進(jìn)行通信的能力。因此，認(rèn)知無(wú)線電天線由超寬帶天線和可重構(gòu)窄帶天線組成，分別用于感知頻譜和可重構(gòu)通信。可重構(gòu)窄帶天線多數(shù)情況下采用電開(kāi)關(guān)，它會(huì)對(duì)天線的輻射產(chǎn)生影響；還有的采用機(jī)械旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，將不利于天線的后期制作以及小型化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種認(rèn)知無(wú)線電光控頻率可重構(gòu)天線，將超寬帶和窄帶天線集成，具有尺寸小、隔離度高的優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種認(rèn)知無(wú)線電光控頻率可重構(gòu)天線，包括介質(zhì)基板、蝕刻在介質(zhì)基板上表面的第一天線輻射單元、第二天線輻射單元、第一微帶饋線、第二微帶饋線，和蝕刻在介質(zhì)基板下表面的第一地板、第二地板、第一匹配貼片、第二匹配貼片；

第一微帶饋線一端與第一天線輻射單元連接，另一端與介質(zhì)基板的短邊中點(diǎn)相接，相接處設(shè)有第一地板，第一地板與第一微帶饋線的對(duì)稱中心線重合；第一微帶饋線與第二微帶饋線的互相垂直；第二微帶饋線一端與第二天線輻射單元連接，另一端與介質(zhì)基板的長(zhǎng)邊相接，靠近介質(zhì)基板的另一邊短邊，在相接處設(shè)有第二地板，第二地板與第二微帶饋線的對(duì)稱中心線重合；

所述第一匹配貼片、第二匹配貼片與第二地板隔開(kāi)一定距離，第一匹配貼片位于第二地板的對(duì)稱中心線的一邊，其一短邊與第二地板的對(duì)稱中心線重合，第二匹配貼片位于第二地板的對(duì)稱中心線的另一邊，第二匹配貼片與第二地板的對(duì)稱中心線之間間隔一定距離。

優(yōu)選的，所述第一天線輻射單元為多邊形天線，由正十二多邊形與其他長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)在其左半部經(jīng)過(guò)三次裁剪形成，多邊形天線右半部從中間開(kāi)槽；所述第二天線輻射單元為橢圓天線。

具體的，第一天線輻射單元由長(zhǎng)24mm的正十二多邊形左半部分上下邊依次與寬為5mm，4mm，2.3mm的長(zhǎng)方形相裁剪形成，多邊形天線右半部槽寬為4mm，深為16mm。

優(yōu)選的，第一微帶饋線總長(zhǎng)為9.2mm，寬為2.6mm，其中在第一微帶饋線與第一天線輻射單元之間的過(guò)渡段長(zhǎng)為1.6mm，寬為1.4mm；第二微帶饋線的總長(zhǎng)為13.9mm，寬為4mm，其中在第二微帶饋線與第二天線輻射單元之間的過(guò)渡段長(zhǎng)為0.9mm，寬為1mm。

優(yōu)選的，所述第一匹配貼片、第二匹配貼片與第二地板的距離為1mm，第二匹配貼片與第二地板的對(duì)稱中心線的距離為2.5mm。

優(yōu)選的，所述第一匹配貼片由矩形貼片開(kāi)槽而成；矩形貼片的長(zhǎng)為6mm，寬為4mm，槽的長(zhǎng)為5.5mm，寬為2.5mm；所述第二匹配貼片為矩形貼片，其長(zhǎng)為3.5mm，寬為4mm。

優(yōu)選的，在第一地板與第一匹配貼片之間有第一光控硅開(kāi)關(guān)，第一地板與第二匹配貼片之間有第二光控硅開(kāi)關(guān)；第一光控硅開(kāi)關(guān)、第二光控硅開(kāi)關(guān)與第二地板的中心對(duì)稱線的距離分別為5mm，3.75mm；所述第一光控硅開(kāi)關(guān)、第二光控硅開(kāi)關(guān)均為具有內(nèi)光電效應(yīng)的半導(dǎo)體硅。

優(yōu)選的，所述第一地板6的長(zhǎng)為26mm，寬為8.8mm；第一地板7的長(zhǎng)為18mm，寬為3mm。

優(yōu)選的，所述認(rèn)知無(wú)線電光控頻率可重構(gòu)天線，還包括蝕刻在介質(zhì)基板上表面的第一隔離貼片和第二隔離貼片，第一隔離貼片、第二隔離貼片設(shè)置在第一天線輻射單元和第二天線輻射單元之間，二者中心線在同一條直線上，該直線與介質(zhì)基板短邊平行，第一隔離貼片與第二微帶饋線的距離為11.5mm。

具體的，第一隔離貼片長(zhǎng)12mm，寬0.5mm，第二隔離貼片長(zhǎng)6mm,寬0.5mm，第一隔離貼片與第二隔離貼片之間的缺口長(zhǎng)為4mm。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本實(shí)用新型通過(guò)改變地板與天線的匹配來(lái)實(shí)現(xiàn)重構(gòu)，將超寬帶與窄帶天線集成用于認(rèn)知無(wú)線電可重構(gòu)雙端口天線，尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、隔離度高。

2、本實(shí)用新型使用多邊形超寬帶天線對(duì)頻段2.7～12GHz進(jìn)行覆蓋，利用隔離貼片提高天線之間的隔離度，通過(guò)兩個(gè)光控硅開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)窄帶天線的可重構(gòu)。

附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)施例天線的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是實(shí)施例天線的寬帶帶寬圖；

圖3是實(shí)施例天線的窄帶帶寬圖；

圖4是實(shí)施例天線的隔離度圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。

如圖1所示，一種認(rèn)知無(wú)線電光控頻率可重構(gòu)天線，包括矩形介質(zhì)基板1、蝕刻在介質(zhì)基板1上表面的第一天線輻射單元2、第二天線輻射單元3、第一微帶饋線4、第二微帶饋線5，和蝕刻在介質(zhì)基板1下表面的第一地板6、第二地板7、第一匹配貼片10、第二匹配貼片11；

本實(shí)施例采用的介質(zhì)基板1是厚度為1.6mm高頻板FR4板材，相對(duì)介電常數(shù)為4.4，損耗角正切是0.02，整個(gè)介質(zhì)基板1尺寸長(zhǎng)60mm，寬26mm。

第一微帶饋線4一端與第一天線輻射單元2連接，另一端與介質(zhì)基板1的短邊中點(diǎn)相接，相接處設(shè)有第一地板6，第一地板6與第一微帶饋線4的對(duì)稱中心線重合；第一天線輻射單元2、第一微帶饋線4與第一地板6一起構(gòu)成認(rèn)知天線系統(tǒng)的超寬帶感知部分，作用是在一個(gè)較寬的頻帶范圍內(nèi)完成頻譜感知。

第二微帶饋線5一端與第二天線輻射單元3連接，另一端與介質(zhì)基板1的長(zhǎng)邊相接，靠近介質(zhì)基板1的另一邊短邊，在相接處設(shè)有第二地板7，第二地板7與第二微帶饋線5的對(duì)稱中心線重合；第二天線輻射單元3、第二微帶饋線5與第二地板7一起實(shí)現(xiàn)頻譜的窄帶。

微帶饋線4與微帶饋線5的方向互相垂直。

第一微帶饋線4總長(zhǎng)為9.2mm，寬為2.6mm，其中在第一微帶饋線4與第一天線輻射單元2之間的過(guò)渡段長(zhǎng)為1.6mm，寬為1.4mm。第二微帶饋線5的總長(zhǎng)為13.9mm，寬為4mm，其中在第二微帶饋線5與第二天線輻射單元3之間的過(guò)渡段長(zhǎng)為0.9mm，寬為1mm。

所述第一天線輻射單元2為多邊形天線，為長(zhǎng)24mm的正十二多邊形與其他長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)在其左半部經(jīng)過(guò)三次裁剪形成，其左半部分上下邊依次與寬為5mm,4mm,2.3mm的長(zhǎng)方形相裁剪，多邊形天線右半部從中間開(kāi)槽，槽寬為4mm，深為16mm。

所述第二天線輻射單元3為橢圓天線，橢圓天線長(zhǎng)為8mm，寬為6.4mm。

所述匹配貼片10、11與第二地板7的距離為1mm，匹配貼片10位于第二地板7的對(duì)稱中心線的一邊，其短邊與第二地板7的對(duì)稱中心線重合，匹配貼片11位于第二地板7的對(duì)稱中心線的另一邊，匹配貼片11與第二地板7的對(duì)稱中心線的距離為2.5mm。所述第一匹配貼片10由矩形貼片開(kāi)槽而成，矩形貼片的長(zhǎng)為6mm，寬為4mm，槽的長(zhǎng)為5.5mm，寬為2.5mm。所述第二匹配貼片11為矩形貼片，其長(zhǎng)為3.5mm，寬為4mm。

在第二地板7與第一匹配貼片10之間有第一光控硅開(kāi)關(guān)12，第二地板7與第二匹配貼片11之間有第二光控硅開(kāi)關(guān)13；硅光控開(kāi)關(guān)12、13與第二地板7的中心對(duì)稱線的距離分別為5mm,3.75mm。所述光控硅開(kāi)關(guān)12、13均為具有內(nèi)光電效應(yīng)的半導(dǎo)體硅，該光控硅開(kāi)關(guān)具有電磁透明的特點(diǎn)，不會(huì)對(duì)天線輻射造成影響。

所述第一地板6(虛線6的左半部分)的長(zhǎng)為26mm，寬為8.8mm；第二地板7的長(zhǎng)為18mm，寬為3mm。

一種認(rèn)知無(wú)線電光控頻率可重構(gòu)天線，還包括蝕刻在介質(zhì)基板1上表面的第一隔離貼片8、第二隔離貼片9，第一隔離貼片8、第二隔離貼片9設(shè)置在第一天線輻射單元2和第二天線輻射單元3之間，并且第一隔離貼片8與第二隔離貼片9在同一條直線上與介質(zhì)基板短邊平行，隔離貼片8與微帶饋線5的距離為11.5mm，利用隔離貼片提高天線之間的隔離度；第一隔離貼片8長(zhǎng)12mm，寬0.5mm，第二隔離貼片9長(zhǎng)6mm,寬0.5mm，第一隔離貼片8與第二隔離貼片9之間的缺口長(zhǎng)為4mm。

本實(shí)用新型通過(guò)光控硅開(kāi)關(guān)改變地板7與窄帶天線的匹配，實(shí)現(xiàn)頻率可重構(gòu)，采用雙端口微帶饋電。如圖2、圖3、圖4所示，本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的寬帶范圍是2.7～12GHZ，可重構(gòu)的窄帶范圍是3.3～3.8GHz，4.9～5.5GHz，7.3～8.8GHz，該天線具有小型化，高隔離度的特點(diǎn)。采用光控硅開(kāi)關(guān)能減小對(duì)天線輻射的影響，可重構(gòu)的窄帶頻率覆蓋了常用的通信頻段。

上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。