半模基片集成波導(dǎo)天線寬頻帶范圍內(nèi)頻率磁可調(diào)的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種天線的頻率磁可調(diào)裝置，尤其是一種用于半?；刹▽?dǎo)天線 在寬頻帶范圍內(nèi)頻率磁可調(diào)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著無線通信系統(tǒng)中需要的天線數(shù)量增多，造成通信系統(tǒng)的整體成本和重量增 加、帶來了天線之間的電磁干擾等問題。在此背景下，人們提出了 "頻率可調(diào)天線"該個概 念，希望能夠用一個天線來實現(xiàn)多個天線的功能。
[000引 半?；刹▽?dǎo)化alf-mode Substrate Integrated Waveguide, HMSIW)的 傳播特性和生產(chǎn)工藝類似基片集成波導(dǎo)，都是通過在上下底面為金屬層的低損耗介質(zhì)基片 上，利用金屬化通孔陣列而實現(xiàn)的，但和同頻率基片集成波導(dǎo)相比它的尺寸縮小一半。因 此，可采用半?；刹▽?dǎo)技術(shù)實現(xiàn)尺寸更小、高Q值、高功率容量、易和平面電路集成 的天線。目前半?；刹▽?dǎo)可調(diào)天線的研究中，絕大多數(shù)是電可調(diào)天線頻率可調(diào)范圍 很窄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的半?；刹▽?dǎo)天線在寬頻率范圍內(nèi)頻率 不可調(diào)。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了半模基片集成波導(dǎo)天線寬頻帶范圍內(nèi)頻率 磁可調(diào)的裝置，包括兩塊長方體形的彈性介質(zhì)、兩塊長方體形的磁鐵、兩塊長方體形的鐵 板、兩根螺栓、兩個鎖緊螺母W及一塊長方體形的鐵氧體；鐵氧體嵌在半?；刹▽?dǎo)天 線的天線基板上，并位于半?；刹▽?dǎo)天線的諧振腔內(nèi)；兩塊彈性介質(zhì)、兩塊磁鐵W及 兩塊鐵板由內(nèi)向外依次對稱設(shè)置在鐵氧體的上下兩側(cè)，兩根螺栓依次穿過上下兩側(cè)的兩塊 鐵板的兩端，并通過鎖緊螺母鎖緊；兩塊彈性介質(zhì)的厚度相同，兩塊磁鐵互相吸引且對于鐵 氧體同一位置處產(chǎn)生的磁場強度大小和方向均相同，通過調(diào)節(jié)兩塊磁鐵的間距，使磁鐵提 供的偏置磁場從低場區(qū)調(diào)節(jié)到高場區(qū)。
[0006] 采用鐵氧體嵌在天線基板上，并通過調(diào)節(jié)兩塊磁鐵的距離來調(diào)節(jié)外加偏置磁場的 大小，可W讓偏置磁場從低場區(qū)一直增大到高場區(qū)，利用"鐵氧體磁導(dǎo)率在鐵磁共振出現(xiàn)前 的低場區(qū)是隨著偏置磁場增大由大變小，在鐵磁共振出現(xiàn)后的高場區(qū)也是由大變小"來實 現(xiàn)天線在寬頻率范圍內(nèi)頻率可調(diào)；采用彈性介質(zhì)既能夠相對固定鐵氧體，又能夠方便鐵板 壓縮來調(diào)節(jié)磁鐵與鐵氧體之間的距離。
[0007] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案，還包括四個中間螺母，四個中間螺母兩兩分別旋 合在兩根螺栓上，且位于兩塊鐵板之間。采用四個中間螺母兩兩分別旋合在兩根螺栓上能 夠?qū)蓧K鐵板之間的相對距離進(jìn)行限定，防止超過最大壓縮量。
[000引作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，中間螺母的厚度與磁鐵的厚度相等。能夠有效防 止壓縮量過大，對磁鐵進(jìn)行有效保護(hù)。
[0009] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，兩根螺栓和兩個鎖緊螺母均為塑料材質(zhì)。采用塑 料材質(zhì)的螺栓和鎖緊螺母，能夠防止被磁化而干擾磁場，提高了磁場調(diào)節(jié)的精度。
[0010] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，中間螺母為塑料材質(zhì)。采用塑料材質(zhì)的中間螺母， 能夠防止被磁化而干擾磁場，提高了磁場調(diào)節(jié)的精度。
[0011] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，兩塊彈性介質(zhì)、兩塊磁鐵W及兩塊鐵板的寬度均 相同，且均與半模基片集成波導(dǎo)天線表面的福射縫隙的位置錯開。采用該設(shè)計能夠有效防 止磁鐵和鐵板對福射縫隙的福射性能造成影響。
[0012] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，彈性介質(zhì)為彈性海綿。采用彈性海綿作為彈性介 質(zhì)既能夠相對固定鐵氧體，又能夠方便鐵板壓縮來調(diào)節(jié)磁鐵與鐵氧體之間的距離，同時也 不會對磁場造成干擾。
[0013] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，彈性介質(zhì)與磁鐵的長度相同，且長于鐵氧體的長 度而小于鐵板的長度。采用該設(shè)計能夠方便螺栓對鐵板兩端進(jìn)行固定。
[0014] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，鐵氧體為軟磁鐵氧體，且鐵氧體的厚度與天線基 板的厚度相同。采用該設(shè)計能夠使鐵氧體不凸出天線基板，使彈性介質(zhì)與施加在鐵氧體和 天線基板上的壓力相等，提高了鐵氧體安裝的穩(wěn)定性。
[0015] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案，鐵氧體的上下側(cè)面上覆有一層銅皮，銅皮的四周 與半?；刹▽?dǎo)天線的表面金屬層焊在一起。采用密封的銅皮能夠?qū)﹁F氧體進(jìn)行進(jìn)一 步固定，并且能夠減少福射損耗。
[0016] 本發(fā)明的有益效果在于；（1)采用鐵氧體嵌在天線基板上，并通過調(diào)節(jié)兩塊磁鐵 的距離來調(diào)節(jié)外加偏置磁場的大小，可W讓偏置磁場從低場區(qū)一直增大到高場區(qū)，利用"鐵 氧體磁導(dǎo)率在鐵磁共振出現(xiàn)前的低場區(qū)是隨著偏置磁場增大由大變小，在鐵磁共振出現(xiàn)后 的高場區(qū)也是由大變小"來實現(xiàn)天線在寬頻率范圍內(nèi)頻率可調(diào)；（2)采用彈性介質(zhì)既能夠相 對固定鐵氧體，又能夠方便鐵板壓縮來調(diào)節(jié)磁鐵與鐵氧體之間的距離；（3)采用本裝置實 現(xiàn)的頻率磁可調(diào)半?；刹▽?dǎo)天線，比起現(xiàn)有大多數(shù)微波頻段基于基片集成波導(dǎo)的電 可調(diào)天線，頻率可調(diào)范圍更大，不需要偏置電源和電子器件，結(jié)構(gòu)簡單、體積小、易于制造、 成本要求低。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明的裝置前視結(jié)構(gòu)示意圖；
[001引圖2為本發(fā)明的裝置左視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3為本發(fā)明的鐵氧體在半模基片集成波導(dǎo)縫隙天線中安裝位置俯視圖；
[0020] 圖4為本發(fā)明的鐵氧體在半?；刹▽?dǎo)縫隙天線中安裝位置仰視圖；
[0021] 圖5為本發(fā)明的隨偏置磁場強度改變而改變的鐵氧體磁導(dǎo)率；
[0022] 圖6為安裝本發(fā)明裝置的半模基片集成波導(dǎo)縫隙天線隨外加偏置磁場工作頻率 可調(diào)圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖和具體實施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解該些實施例僅用于說明 本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各 種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。w下是針對某種特定半模基 片集成波導(dǎo)縫隙天線得到結(jié)果，若采用別的類似天線，基于本發(fā)明原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)?改變后也能得到。
[0024] 如圖1和2所示，本發(fā)明的半模基片集成波導(dǎo)天線寬頻帶范圍內(nèi)頻率磁可調(diào)的裝 置包括兩塊長方體形的彈性介質(zhì)2、兩塊長方體形的磁鐵3、兩塊長方體形的鐵板4、兩根螺 栓6、兩個鎖緊螺母7 W及一塊長方體形的鐵氧體8 ;鐵氧體8嵌在半?；刹▽?dǎo)天線 的天線基板1上，并位于半模基片集成波導(dǎo)天線的諧振腔內(nèi)；兩塊彈性介質(zhì)2、兩塊磁鐵3 W及兩塊鐵板4由內(nèi)向外依次對稱設(shè)置在鐵氧體8的上下兩側(cè)，兩根螺栓6依次穿過上下 兩側(cè)的兩塊鐵板4的兩端，并通過鎖緊螺母7鎖緊；兩塊彈性介質(zhì)2的厚度相同，兩塊磁鐵 互相吸引且對于鐵氧體同一位置處產(chǎn)生的磁場強度大小和方向均相同，通過調(diào)節(jié)兩塊磁鐵 的間距，使磁鐵提供的偏置磁場從低場區(qū)調(diào)節(jié)到高場區(qū)；還