一种宽带方向图可重构天线的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种宽带方向图可重构天线。
【背景技术】
[0002] 近年来，无线通信技术得到飞速发展，天线作为一种用来发射或接收无线电波的 部件，在无线通信系统中起到了举足轻重的作用。目前无线通信系统发展的重要方向是大 容量、多功能、超宽带，为满足这一需求，同一平台上搭载的天线数量相应增加，而天线数目 的增加必将导致系统成本、重量、体积的增加，同时也带来了电磁兼容方面的问题。为了克 服这种束缚，使整个通信系统性能尽可能少地受到天线的制约，可重构天线应运而生。
[0003] 方向图是天线的一个重要特性，在军民用雷达、智能武器制导、无线通信等系统中 要求天线具有方向图可控性，因此，方向图可重构天线是可重构天线研宄的重要方向。方向 图可重构天线是指通过在天线辐射体或者天线馈电结构中引入MEMS开关、二极管开关或 场效应管开关等来改变天线的电流分布，从而改变方向图的指向。目前国内外方向图可重 构天线较多为窄带，结构简单且带宽较宽的方向图可重构天线较为少见，故宽带方向图可 重构天线有较为重要的研宄意义。方向图可重构天线可以避免信号干扰，提高工作安全性 以及节省系统功率，对未来无线通信的发展具有重要的意义。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种小型化、结构简单， 带宽较宽，可以同时实现E面和H面方向图切换的宽带方向图可重构天线。由边靠边平行 的印刷弯折偶极子对和直偶极子对构成。
[0005] 本发明通过下述技术方案实现：
[0006] -种宽带方向图可重构天线，包括基板，宽带耦合馈电巴伦，所述基板的正面蚀刻 有天线的两个平行、且相互间隔的主辐射单元，所述基板的背面蚀刻宽带耦合馈电巴伦；该 两个平行、且相互间隔的主辐射单元的端部各设有一对"L"型弯折偶极子辐射单元；该两 个平行、且相互间隔的主辐射单元的端部分别还各设有一对直偶极子单元。
[0007] 所述宽带耦合馈电巴伦由蚀刻在基板背面的A微带线、B微带线、C微带线构成；C 微带线通过开关分别连接A微带线和B微带线；C微带线连接馈电端口。
[0008] 在A微带线和B微带线的两端分别各设有一个"L"型末端开路枝节。
[0009] 在直偶极子单元的两端各设有一个"一"字型的寄生单元。
[0010] 该两个平行、且相互间隔的主辐射单元的偶极子臂之间有槽线。
[0011] 所述开关为二极管开关。
[0012] 各"L"型弯折偶极子辐射单元长度以及各直偶极子单元的长度均相同。
[0013] 各寄生单元的长度为0? 28入0。
[0014] "L"型弯折偶极子辐射单元长度均为0. 5 A ^，其中A ^为中心频率2. 4GHz所对应 自由空间的波长；直偶极子单元的长度均为0. 089入p
[0015] 该两个平行、且相互间隔的主辐射单元的偶极子臂之间的槽线具体尺寸为：槽的 长度为18mm，槽的宽度约为I. 5mm。
[0016] 本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
[0017] 本发明的两个平行、且相互间隔的主辐射单元的端部各设有一对"L"型弯折偶极 子辐射单元；使得天线前后比更大，较一般直偶极子对有更好的定向性。
[0018] 本发明的两个平行、且相互间隔的主辐射单元的端部分别还各设有一对直偶极子 单元；这样天线的方向图带宽拓展了近1倍，使天线具有宽带特性。
[0019] 本发明的宽带耦合馈电巴伦由蚀刻在基板背面的A微带线、B微带线、C微带线构 成；C微带线通过开关分别连接A微带线和B微带线；这样，天线有较好的阻抗匹配，实现了 偶极子对的平衡馈电。
[0020] 本发明在直偶极子单元的两端各设有一个"一"字型的寄生单元；这样，拓宽了天 线的阻抗带宽，实现29. 67%的相对带宽。
[0021] 本发明两个平行、且相互间隔的主辐射单元的偶极子臂之间有槽线，实现了介质 基板背面宽带巴仑对天线的耦合馈电。
[0022] 综上所述。本发明天线体积小、重量轻、结构简单、无反射板、阻抗带宽和方向图带 宽都较宽、且可同时实现E面和H面方向图可重构。宽带馈电巴伦和对称的"L"型弯折偶 极子辐射单元相结合实现了 2. 01-2. 71GHZ全频段覆盖，可在2. 18-2. 71GHZ实现前后比大 于IODB的方向图可重构，且天线平均增益约为5. 5dBi。满足了小型化、结构简单、阻抗带宽 和方向图带宽都较宽、方向图可重构的要求。
【附图说明】
[0023] 图1是本发明宽带方向图可重构天线结构示意图；
[0024] 图2是本发明宽带方向图可重构天线参数示意图；
[0025] 图3是本发明宽带方向图可重构天线开关闭合时的等效电路；
[0026] 图4是本发明宽带方向图可重构天线开关断开时的等效电路；
[0027] 图5是本发明宽带方向图可重构天线开关处于模式1时的回波损耗；
[0028] 图6是本发明宽带方向图可重构天线开关处于模式1时的E面图（仅取了其中一 个频点）；
[0029] 图7是本发明宽带方向图可重构天线开关处于模式1时的H面方向图（仅取了其 中一个频点）；
[0030] 图8是本发明宽带方向图可重构天线开关处于模式2时的回波损耗；
[0031] 图9是本发明宽带方向图可重构天线开关处于模式2时的E面方向图（仅取其中 一个频点）；
[0032] 图10是本发明宽带方向图可重构天线开关处于模式2时的H面方向图（仅取其 中一个频点）；
[0033] 图11是本发明宽带方向图可重构天线，前后比随频率的变化（鉴于模式1与模式 2对称，故只给出其中一种模式的曲线图）。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
[0035] 实施例
[0036] 如图1至11所示。本发明一种宽带方向图可重构天线，包括基板5,宽带耦合馈 电巴伦，所述基板5的正面蚀刻有天线的两个平行、且相互间隔的主辐射单元，所述基板5 的背面蚀刻宽带耦合馈电巴伦；该两个平行、且相互间隔的主辐射单元的端部各设有一对 "L"型弯折偶极子辐射单元1A、IB ;该两个平行、且