可重构天线的制作方法

本发明涉及天线技术领域，特别是涉及一种可重构天线。

背景技术：

信息技术日新月异的今天，用于传播和接受无线电的天线得到了广泛的应用，诸如无线电通信、广播、电视、手机、无人机、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文、医疗器械等。为了提高天线的工作带宽、多功能化，降低成本，可重构天线技术成为研究的热点。可重构天线包括频率可重构天线、极化可重构天线、方向图可重构天线、混合可重构天线。

现在普遍使用的液态金属是指在室温下呈现液态的金属及其金属合金。由于在室温下呈现液态，因此具有流动性以及柔性，液态金属有望在柔性电子领域得到广泛应用。基于柔性基底，并应用液态金属制作的天线表现出很好的延展性，天线的长度和形状可以利用外力或者电化学驱动灵活地更改和变化，以此达到天线重构的目的。

目前，提出的各种液态金属可重构天线，液态金属都是一直呈现液态，再在天线的结构上予以更改。但是，液态金属可能发生和其它材料的渗透或者泄漏，需要液态金属腔道内的密封性能好，保证不能在工作期间发生泄漏；有时，还需要加另外的固体件来维持一定的刚度，达到一定的机械性能等。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种可重构天线，以解决现有可重构天线中液态金属渗透或泄漏，影响天线正常使用的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种可重构天线，包括天线腔体，所述天线腔体内设有液态金属和用以加热所述液态金属相变的加热块，所述天线腔体的下端部嵌设在基板内，所述天线腔体的下端设有馈电电极，所述馈电电极与所述液态金属电连接。

其中，所述天线腔体内设有至少两段导线，每相邻两段所述导线之间设有液态金属和用以加热所述液态金属相变的加热块。

其中，所述导线与所述液态金属之间设有限位板。

其中，所述限位板为导电金属板，所述限位板的边侧与所述天线腔体的内壁接触密封。

其中，所述导线与所述天线腔体接触密封，所述导线为固态导电金属。

其中，所述液态金属在可重构天线工作期间为固态。

其中，所述液态金属为镓基合金或铋基合金。

其中，所述天线腔体的材质为柔性材料。

其中，所述天线腔体为上端封闭、下端开口、内部设置容纳腔的柱状结构。

其中，所述基板为圆柱块，所述基板设有用以嵌设所述天线腔体的通孔。

(三)有益效果

本发明提供的一种可重构天线，天线腔体内设有液态金属和加热块，可重构天线工作期间，液态金属处于固态，具有较好的机械强度，方便维持一定的形状，有效解决工作期间发生液态金属泄漏或者渗透；通过加热块对固态液态金属加热后，固态液态金属变为液态，施加外力或采用模具弯曲天线腔体，灵活制作各种形状，恢复到工作温度液态金属恢复到固态，实现天线的可重构，适用性高，效率高，操作简单，节约成本。

附图说明

图1为本发明实施例1工作状态一的剖视图；

图2为本发明实施例1工作状态一的侧视图；

图3为本发明实施例1工作状态二的剖视图；

图4为本发明实施例2工作状态一的剖视图；

图5为本发明实施例2工作状态一的侧视图；

图6为本发明实施例2工作状态二的剖视图。

图中，1：天线腔体；2：液态金属；3：加热块；4：基板；5：馈电电极；6：导线；7：限位板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

实施例1

如图1至图3所示，本发明实施例提供一种可重构天线，包括天线腔体1，天线腔体1内设有液态金属2和用以加热液态金属2相变的加热块3，天线腔体1的下端部嵌设在基板4内，天线腔体1的下端设有馈电电极5，馈电电极5与液态金属2电连接。

进一步的，天线腔体1为上端封闭、下端开口、内部设置容纳腔的柱状结构，但不限于此种单一形状，可根据实际工作需要设置天线腔体1的形状，具体的，天线腔体1作为可重构天线的变形和容置部件，其材质选用柔性材料，或需要变形的部位采用柔性材料，柔性材料优选聚二甲基硅氧烷，既可以保证天线腔体1的结构强度，又具有良好的延展性，满足可重构天线不同工作状态的变形需求。

其中，天线腔体1内设有液态金属2和用以加热液态金属2相变的加热块3，液态金属2为镓基合金或铋基合金，也可选用添加有纳米颗粒的镓基合金或铋基合金，保证液态金属2的熔点高于工作的最高温度，加热块3的设置个数和位置可根据实际需要灵活布置，本实施例中设置了一个加热块3，加热块3位于液态金属2的下侧，当工作需要将可重构天线进行变形时，开启加热块3，实现液态金属2由固态转变为液态，再经外力或者模具对天线腔体1进行变形操作，制作出需要的形状，关闭加热块3待液态金属2冷却凝固后，由工作状态一重构为工作状态二，如图3所示，完成天线的重构，结构简单，操作方便，具体的，可重构天线工作期间，液态金属2处于固态，具有较好的机械强度，方便维持一定的形状，有效解决工作期间发生液态金属泄漏或者渗透，仅当天线重构变形时，开启加热块3，使液态金属2相变，由固态加热至液态，完成变形后，关闭加热块3温度下降至工作温度，液态金属2恢复到固态，继续工作。

进一步的，天线腔体1的下端部嵌设在基板4内，基板4为圆柱块，基板4设有用以嵌设天线腔体1的通孔，具体的，基板4用以承载天线腔体1，起到支撑固定的作用，基板4的中心开设一个通孔，通孔的直径与天线腔体1的外径相同，使天线腔体1嵌入通孔内，保证连接强度。需要说明的，可包含单个单极子可重构天线，也可以为多个单极子可重构天线组成的天线阵。可重构天线根据不同工作状态形状需求，依据不同的模具，可以在单极子天线、立体的圆柱螺旋天线、立体的圆锥螺旋天线、平面的阿基米德螺旋天线等两种或以上形式中任意切换。

其中，天线腔体1的下端设有馈电电极5，馈电电极5与液态金属2电连接，具体的，馈电电极5的一端设置在天线腔体1的下端开口处，并与液态金属2电信号传递，馈电电极5的另一端的端面与基板4的底面平齐，方便与电信号发射接收设备连接，馈电电极5选用导电性良好的金属导体，优选铜导体。

实施例2：

如图4至图6所示，本实施例与实施例1基本相同，为了描述的简要，在本实施例的描述过程中，不再描述与实施例1相同的技术特征，仅说明本实施例与实施例1不同之处：

天线腔体1内设有至少两段导线6，每相邻两段导线6之间设有液态金属2和用以加热液态金属2相变的加热块3，本实施例2以设置两段导线6为例，两段导线6之间设置液态金属2和加热块3，具体的，导线6段数的设置根据可重构天线所要重构的形状或者变形弯折的部位具体设定。

其中，液态金属2和加热块3的设置位置即是天线腔体1变形的位置，如图6所示，加热块3对固态的液态金属2加热至其熔点，液态下的液态金属2失去了机械性，在外力或模具的作用下，天线腔体1在设置有液态金属2和加热块3的位置发生适当弯曲、扭转、拉伸、压缩变形，最终重构成工作所需的形状，加热块3停止加热，液态金属2恢复固态，重构后的天线继续正常工作。

进一步的，导线6与液态金属2之间设有限位板7，限位板7为导电金属板，实现导线6与液态金属2之间的电连接，限位板7的边侧与天线腔体1的内壁接触密封，用以固定导线6和液态金属2的位置，防止发生相对位移，同时，防止液态的液态金属2泄漏或渗漏，导线6与天线腔体1接触密封，导线6为固态导电金属，本实施例选用铜导线，馈电电极5、导线6和液态金属2之间电连接，实现电信号的传递。

本发明提供的一种可重构天线，天线腔体内设有液态金属和加热块，可重构天线工作期间，液态金属处于固态，具有较好的机械强度，方便维持一定的形状，有效解决工作期间发生液态金属泄漏或者渗透；通过加热块对固态液态金属加热后，固态液态金属变为液态，施加外力或采用模具弯曲天线腔体，灵活制作各种形状，恢复到工作温度液态金属恢复到固态，实现天线的可重构，适用性高，效率高，操作简单，节约成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。