本发明涉及一种具有可连续调频性能的折纸结构偶极子天线，属于频率可重构天线领域。
背景技术：
目前，各种现代无线信息系统正朝着多波段、多极化、多功能和综合集成化方向飞速发展。同一平台通常需要搭载数十个无线电子系统，如低频通信、卫星通信、全球定位、气象雷达、警戒雷达、火控雷达和应答机等等。各个子系统的功能各不相同，需要增加天线的数量来收发不同频率的电磁波。然而，天线数量的增加不仅会增加成本、重量、功耗和雷达散射截面，还不可避免地会产生电磁干扰和电磁兼容等问题。可重构天线技术的出现，为解决这些难题提供了一种全新的思路。[钟垒.可重构天线的研究及其在时间反演系统中的应用[d].电子科技大学,2016.]目前频率可重构天线的控制方式大致可以分为以下几类：采用集总元件、改变材料等效参数、通过机械的方式改变天线结构。[盛丽丽.基于超材料的频率可重构天线研究与设计[d].电子科技大学,2016.]
尽管可调频天线已经发展得较为成熟，但是目前频率可重构天线通常运用功率电子元件的通断来控制天线的电长度，以此控制天线的工作频率，这种控制策略中电子元件与天线集成会产生比较明显的寄生辐射效应，而且这种负面效应会随着天线阵元的增多非线性的放大，严重影响阵列天线的性能；其次，电子器件的控制电路结构相当复杂，设计难度更高，且占用空间过大，不利于天线的小型化和阵列控制；而且这种方法只能实现分段调频。
技术实现要素：
本发明目的是为了解决传统可调频天线负面效应大、影响天线的性能，控制结构复杂、不利于小型化，且无法实现连续调频等问题，为此提供一种具有可连续调频性能的折纸结构偶极子天线。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
本发明的一种具有可连续调频性能的折纸结构偶极子天线，包括天线基体、天线臂、同轴馈线、射频同轴连接器、驱动装置和rf信号发射器；
所述天线基体包括面板和在面板上加工的折痕，面板的中部开有同轴馈线过线孔，同轴馈线过线孔两侧的面板上各对称加工有两条以上相互平行的折痕，形成多个可相互弯折的小面板，且各个小面板沿折痕垂直方向的长度均相等；
两条宽度、长度均相等的天线臂对称粘固在天线基体的上侧板面，每条天线臂的起始端均从同轴馈线过线孔处沿垂直于折痕方向向外延伸至面板边缘；
所述驱动装置包括中心定位管、滑套、连杆机构；中心定位管为中心开有与同轴馈线外径相匹配过线孔的管状件；滑套为内径与中心定位管外径相匹配的圆筒形件，滑套的侧壁径向对称开有两个铰接孔；连杆机构包括长连杆和短连杆，两个长连杆上铰接有等距分布的短连杆；
中心定位管垂直固定在天线基体中部面板的下方，且使中心定位管的过线孔与天线基体面板中部的同轴馈线过线孔轴线一致；滑套套接在中心定位管外侧，滑套的两个轴连接孔处分别铰接连杆机构的两根长连杆，连杆机构与天线基体的下面板粘固，当滑套上下运动时，连杆机构带动天线基体的各个小面板等角度弯折；两根同轴馈线的上端穿过中心定位管和天线基体的同轴馈线过线孔，分别与两条天线臂的起始端焊接导通；两根同轴馈线的下端通过射频同轴连接器分别与rf信号发射器的两个输出端口相连，设置rf信号发射器两端口的输出信号相位差为180°。
所述天线基体优选采用3d打印工艺加工而成的以verowhite材料为面板、tangoblack材料为折痕的折叠结构。
所述天线臂采用双面导电铜胶带。
工作过程
控制驱动装置的滑套滑动至中心定位管的最上端，使天线基体处于水平展开状态时，此时天线臂的电长度最长，天线以最小频率工作，当需要改变频率时，控制驱动装置的滑套沿中心定位管向下滑动，通过铰接的各连杆，使天线基体同轴馈线过线孔两侧的小面板沿折痕等角度同步对称弯折，使两条天线臂分别形成两个的等角度的v型结构，天线臂上的电流可分解为平行和垂直于中心小面板的两部分，位于一个v型结构中两块小面板的两段天线臂在垂直于中心小面板电流分量的方向相反，这部分电流形成的电磁波在远场处抵消，等同于减小了天线的电长度，使天线的工作频率增高；当天线基体同轴馈线过线孔两侧的面板沿折痕同步弯折的角度越大，构成v型结构的两段天线臂上的电流的垂直分量越大，在远场处抵消的电磁波越多，天线的频率就越高。由于天线基体弯折角度可连续变化，所以该天线可实现工作频率的连续变化。
有益效果
本发明的可调频天线，结构简单、操作方便，有利于天线的小型化设计；本发明的可调频天线通过连续调整基体的弯折角度，可实现天线的连续调频。
附图说明
图1为本发明可调频天线的折叠状态主视图；
图2为本发明可调频天线的展开状态俯视图；
图3为本发明可调频天线中天线基体展开状态俯视图；
图4为本发明实施例得到的可调频天线在不同折叠角度下的回波损耗测试结果；
图中，1-天线臂；2-天线基体；3-同轴馈线；4-面板；5-折痕；6-驱动装置；7-sma射频同轴连接器。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明的内容作进一步说明。
实施例1
本发明的一种具有可连续调频性能的折纸结构偶极子天线，其结构如图1所示，包括天线基体2、天线臂1、同轴馈线3、sma射频同轴连接器7、驱动装置6和rf信号发射器；
所述天线基体2采用stratasys公司object350打印机打印而成的以verowhite材料为面板4、tangoblack材料为折痕5的折叠结构，其结构如图2所示，面板4整体结构尺寸为40x140mm2，面板4的中心开有同轴馈线过线孔，孔直径为3mm，同轴馈线过线孔两侧的面板4上各对称加工有3条相互平行的折痕5，折痕宽度为2mm，且各折痕之间的垂直距离均为20mm；
所述天线臂1采用两条均为宽度10mm、长度68.5mm的双面导电铜胶带；两条天线臂分别从同轴馈线过线孔处沿垂直于折痕5方向向外延伸，粘固在面板4的上侧板面，每条天线臂的起始端均从同轴馈线过线孔处沿垂直于折痕方向向外延伸至面板边缘；
所述驱动装置包括中心定位管、滑套、连杆；中心定位管为中心开有与同轴馈线外径相匹配过线孔的管状件；滑套为内径与中心定位管外径相匹配的圆筒形件，滑套的侧壁径向对称开有两个铰接孔；滑套的两个轴连接孔处分别铰接有两根等长的长连杆，两根长连杆的长度分别与天线基体展开状态下沿折痕垂直方向长度的1/2相匹配；两个长连杆的最外端各铰接有一根长度小于小面板长度的第一短连杆，两个长连杆距最外端一个小面板长度处个铰接有一根长度大于小面板长度且小于小面板长度2倍的第二短连杆，两个长连杆各个铰接点的转动平面平行；
中心定位管垂直固定在天线基体中部面板的下方，且使中心定位管的过线孔与天线基体面板中部的同轴馈线过线孔轴线一致；滑套套接在中心定位管外侧，两个第一短连杆分别沿垂直于折痕方向粘固在天线基体两端最外侧的小面板下板面，且使两个第一短连杆与长连杆的铰接点均位于天线基体的外侧边缘；两个第二短连杆外端大于小面板长度的部分分别沿垂直于折痕方向粘固在天线基体中心小面板两侧的小面板上；
两根同轴馈线的上端穿过中心定位管和天线基体的同轴馈线过线孔，分别与两条天线臂的起始端焊接导通；两根同轴馈线的下端通过射频同轴连接器分别与rf信号发射器的两个输出端口相连，设置rf信号发射器两端口的输出信号相位差为180°；
rf信号发射器采用keysight公司的e5071c型号矢量网络分析仪，对实施例1所得到的天线进行回波损耗s11参数仿真测试，通过驱动装置控制天线基体同轴馈线过线孔两侧的面板沿折痕等角度同步对称弯折，分别测试同步弯折角度β角为180°、120°、60°、20°时，天线的回波损耗s11结果如图4所示。四种状态所对应的工作频率分别为0.98ghz、1.01ghz、1.26ghz、1.78ghz，且s11均在-10db以下，满足天线发射要求。