重组式无线通信用的天线的制作方法

1.本实用新型涉及通信天线领域，特别地，涉及一种重组式无线通信用的天线。


背景技术：

2.随着无线通信技术的发展，通过改变天线孔径形状、尺寸而改变辐射方向图但同时保持天线频率不变的方向图，可以对其他的天线应用上进行调整，将改变天线的一个应用，对于提高整个系统的性能，具有很大的潜力。
3.改变天线的辐射方向图，能够避开噪声源或电子干扰，提高安全性，可将信号对准需要进行通信的用户而节省能源。因此，在无线通信、卫星通信和雷达等领域，对方向图可重构天线有很大的需求。
4.通常，采用相控阵来实现方向图扫描，但相控阵构造复杂，成本高昂。另外，由于微带天线具有相当多的优势，如剖面低，重量轻、易于与表面共形且易于与射频电路集成，因此，为后面的研究开发提供了技术基础。
5.需要说明的是，天线在9．7～10．0ghz的频段内，其应用在产品上，如果需要进行重新设计，或出现故障，则后期维护上是进行整个天线部件的更换，而更换下来的天线则作为废品处理，大大提高了资源的浪费率。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题，提供一种重组式无线通信用的天线，以达到提高天线的利用率，节约社会资源，提高应用范围的目的。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种重组式无线通信用的天线，包括金属底板、介质基板、激励附件、寄生附件、以及馈电端口，所述金属底板敷设介质基板，介质基板上贴合一个所述激励附件并且在激励附件的两侧分别等间距排布多个寄生附件，每个所述寄生附件上设置有两个刻蚀槽，一个刻蚀槽位于中心，另一个刻蚀槽靠近边缘，所述刻蚀槽包括一个矩形窄缝和位于窄缝两端的矩形槽，窄缝的中间位置安置一个半导体开关，所述馈电端口位于激励附件上并连通各个半导体开关。
8.作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述激励附件和寄生附件均为方形。
9.作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述介质基板的厚度为h，激励附件的边长ld为工作频率的半个波长，寄生附件边长lp小于激励附件的边长ld，窄缝宽度均为g并且小于基片厚度h。
10.作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述介质基板选用的相对介电常数为3，h=1mm，ld=8mm≈0.46λ，lp=7mm≈0.4λ，g=0.8mm，λ为10ghz时的介质波长，介质基片的尺寸为50mm
×
20mm，金属底板尺寸为60mm
×
30mm。
11.本实用新型技术效果主要体现在以下方面：
12.1、激励附件、寄生附件是独立设计，可以根据需求进行数量排布上的调整，其装配
方式是依附在介质基板上，从而可以进行更换和调整，无需另外设计，在资源回收和利用上提供了可能，对于不适用的天线进行回收后进行维护和修理可以重新实用，节省原材料的制造；
13.2、组合方式多样，根据半导体开关的作用，可以形成不同的工作方式。
附图说明
14.图1为实施例中结构示意图；
15.图2为实施例中刻蚀槽的结构示意图；
16.图3为实施例中半导体开关的工作状态图。
17.附图标记：1、金属底板；2、介质基板；3、激励附件；4、寄生附件；5、馈电端口；6、刻蚀槽；61、窄缝；62、矩形槽；63、半导体开关。
具体实施方式
18.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，以使本实用新型技术方案更易于理解和掌握，而不能理解为对本实用新型的限制。
19.实施例：
20.一种重组式无线通信用的天线，参考图1所示，在图1中建立了x轴，y轴坐标系，以便于尺寸的表示和标记。另外，图1的左边为天线的正面示意图，图1的右边为天线的侧视图。并且通过图1可知，天线包括金属底板1、介质基板2、激励附件3、寄生附件4、以及馈电端口5。金属底板1敷设介质基板2，介质基板2上贴合一个激励附件3并且在激励附件3的两侧分别等间距排布多个寄生附件4，每个寄生附件4上设置有两个刻蚀槽6，一个刻蚀槽6位于中心，另一个刻蚀槽6靠近边缘，刻蚀槽6包括一个矩形窄缝61和位于窄缝61两端的矩形槽62，窄缝61的中间位置安置一个半导体开关63，馈电端口5位于激励附件3上并连通各个半导体开关63。
21.关于激励附件3和寄生附件4是独立加工的金属片，可以根据设计需要进行安排，在本实施例中提供了图1的排布方式。
22.结合图2所示，激励附件3和寄生附件4均为方形。介质基板2的厚度为h，激励附件3的边长ld为工作频率的半个波长，寄生附件4边长lp小于激励附件3的边长ld，窄缝61宽度均为g并且小于基片厚度h。
23.具体的，介质基板2选用的相对介电常数为3，h=1mm，ld=8mm≈0.46λ，lp=7mm≈0.4λ，g=0.8mm，λ为10ghz时的介质波长，介质基片的尺寸为50mm
×
20mm，金属底板1尺寸为60mm
×
30mm。
24.半导体开关63可以是正方形或圆形。当用正方形时，选择边长为0.4mm，选择圆形则直径为0.4mm。窄缝61宽度为0.4mm。
25.在寄生附件4上刻蚀如图2所示的槽，则可以引入附加的容抗和感抗，附件的谐振频率下降。若在附件的边缘刻蚀槽6，附件边缘处电场较强，引入的容抗较大。若在附件的中心地带刻蚀槽6，由于此处电流较强，引入的感抗较大。为了便于表述，将位于中间的刻蚀槽6命名为槽c，将靠近边缘的刻蚀槽6命名为槽e。参考图2所示，槽c的尺寸：a=2mm，b=1mm，c=
3.6mm，d=6.4mm。槽e的尺寸：d=5.2mm。
26.为了增强槽e的容抗，降低感抗，槽e的两个矩形非常小，而且窄缝61的长度也小。而为了增强槽c的感抗，槽c的两个矩形面积较大，而且窄缝61的长度也大。调节槽的尺寸以及馈电点的位置，可以使天线在10ghz附近获得良好的匹配。
27.结合图3所示，且在窄缝61的中心安装一个开关。当开关断开时，槽引入的容抗和感抗会使附件的谐振频率下降。当开关闭合时，容抗和感抗会大大减小，槽对附件的影响也非常小。当槽c的开关断开，而槽e的开关闭合时，寄生附件4呈感性，用作反射器，附件的状态称为“r”。当槽c的开关闭合，而槽e的开关断开时，寄生附件4呈容性，用作引向器，附件的状态称为“d”。当两个槽中的开关都闭合时，槽对寄生附件4的谐振频率的影响非常小，附件的这种状态称为“n”。由于寄生附件4本身小于激励附件3，它还是用作引向器。图3所示为图1中右侧寄生附件4的三种状态，左侧附件的三种状态类似。各个寄生附件4的不同状态可组合成多种工作模式。当激励元一侧附件的状态为“r”，另一侧附件的状态为“d”或“n”时，方向图将偏向“d”或“n”一侧。按从左到右的顺序，用4个寄生附件4的状态来描述天线的工作模式。模式一的寄生附件4状态为“ndrn”，即左侧两个引向器，右侧一个反射器，方向图偏向左侧。模式二的寄生附件4状态为“nrdn”，和模式一正好相反，方向图偏向右侧。
28.当然，以上只是本实用新型的典型实例，除此之外，本实用新型还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。