一种基于开关切换crlh结构的双扫频漏波天线的制作方法_2

文档序号:10319716阅读:来源:国知局
状态的模块,10为天线开关,11为控制电路模块,12为位于图1介质板上的CRLH结构的天线单元一和天线单元二。图3为图2中天线开关10的电路图。这样图1和图2组合在一起就构成我们所需要的基于开关切换CRLH结构双扫频漏波天线。
[0027]本实例是要实现一个两根CRLH结构天线交替频扫功能的方案,天线I和天线2使用时一个端口作为馈线端,另一个端口接50 Ω负载,中间介质层选取Rogers公司生产的Rogers RT/duroid 5880介质基片,相对介电常数£!^ = 2.2,介质基板厚度为1.75mm,馈电方式为微带侧面馈电。天线单元I尺寸为叉指电容指数为8对16根,每根叉指的长度为6.7mm,宽度为0.6mm,交指的间隙宽度为0.48mm。叉指两侧短截线的长和宽分别为9.7mm、1.2mm。这个单元的频散特性曲线的正负相位转变点位于3.6GHz,带宽为2.9GHz?4.8GHz,2.9GHz到3.6GHz的频段范围形成的是后向波辐射,在3.6GHz,波速辐射角为90°形成端射波,3.6GHz到4.8GHz的频段范围行成的是前向波辐射。天线单元2尺寸为叉指电容指数为8对16根,每根叉指的长度为5mm,宽度为0.2mm,交指的间隙宽度为0.1mm。这个单元的频散特性曲线的正负相位转变点约位于4.2GHz,带宽为3.2GHz?6.8GHz,其中3.2GHz?4.2GHz时,为后向波辐射,4.2GHz?6.8GHz为前向波辐射。当用前端的天线切换电路模块,来实现两根CRLH漏波型天线交替工作,达到更大的漏波频扫范围,实现了大范围电扫描天线功能。
[0028]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1.一种基于开关切换CRLH结构的双扫频漏波天线,其特征在于,包括: 双扫频漏波天线:包括长方形介质基板,设置在介质板上下两面金属层,上表面金属层设置有两根周期性电路单元天线一和周期性电路单元天线二,两根周期性电路单元天线一和周期性电路单元天线二之间通过隔离中和线连接,下表面为接地金属层; 开关切换组件:与双扫频漏波天线连接,包括与双扫频漏波天线连接连接的天线开关、分别与天线开关连接的控制电路模块、分别与天线开关和控制电路模块连接的射频接收器、以及与控制电路模块连接的信号发生模块; 所述控制电路模块包括依次连接的天线切换开关检测电路、频率控制信号生成器以及开关控制信号发生模块;所述频率控制信号生成器与射频接收器连接,所述开关控制信号发生模块与天线开关连接;所述天线切换开关检测电路与信号发生模块连接; 其中: 信号发生模块:生成开关切换组件的控制信号; 天线切换开关检测电路:对开关进行切换的控制信号进行检测,生成开关切换检测信号; 频率控制信号生成器,来根据频率指定切换到哪个状态而开关控制信号模块直接控制开关的切换; 开关控制信号发生模块:响应上述频率控制信号,根据判断控制天线开关切换; 天线开关:响应于开关控制信号,切换介质基板上的天线单元一和天线单元二交替频扫工作; 射频接收器,与频率控制信号生成器交互,用以接收来自天线的反馈信号,变换开关控制信号对天线进行切换工作。2.根据权利要求1所述的一种基于开关切换CRLH结构的双扫频漏波天线,其特征在于,所述的天线单元一叉指电容指数为8对16根,每根叉指的长度为6.7mm,宽度为0.6mm,交指的间隙宽度为0.48mm;叉指两侧短截线的长和宽分别为9.7mm、1.2mm;短截线的一端与交指电容连接,另一端通过通孔via与接地板短接;使用的时候一个端口做为馈线端,另一个端口接匹配负载;天线单元一的频散特性曲线的正负相位转变点位于3.6GHz,带宽为2.9GHz?4.8GHz,2.9GHz到3.6GHz的频段范围形成的是后向波辐射,在3.6GHz,波速辐射角为90°形成端射波,3.6GHz到4.8GHz的频段范围行成的是前向波辐射。3.根据权利要求1所述的一种基于开关切换CRLH结构的双扫频漏波天线,其特征在于,所述的天线单元二叉指电容指数为8对16根,每根叉指的长度为5mm,宽度为0.2mm,交指的间隙宽度为0.1mm.采用在交指电容两侧手指上穿孔接地,过孔直径大小为0.1mm.使用的时候一个端口做为馈线端,另一个端口接匹配负载;天线单元二的频散特性曲线的正负相位转变点约位于4.2GHz,带宽为3.2GHz?6.8GHz,其中3.2GHz?4.2GHz时,为后向波辐射,.4.2GHz?6.8GHz为前向波辐射。4.根据权利要求1所述的一种基于开关切换CRLH结构的双扫频漏波天线,其特征在于,所述介质基板采用RogersRT/Duroid 5880材质,相对介电常数£!^ = 2.2,介质基板厚度为.1.75mm
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于开关切换CRLH结构的双扫频漏波天线。包括:双扫频漏波天线:包括长方形介质基板,设置在介质板上下两面金属层,上表面金属层设置有两根周期性电路单元天线一和周期性电路单元天线二,两根周期性电路单元天线一和周期性电路单元天线二之间通过隔离中和线连接,下表面为接地金属层;开关切换组件:与双扫频漏波天线连接,包括天线开关、控制电路模块、射频接收器、以及信号发生模块。本实用新型通过对两组天线进行时域控制进行交替扫频,使漏波天线的频率扫描带宽增大,实现了大范围电扫描天线功能。制作工艺简单、成本低、频扫性能好且满足低剖面要求,天线稳定性好,具有很好的实用价值,应用前景广阔。
【IPC分类】H01Q3/26, H01Q13/20, H01Q1/50
【公开号】CN205231246
【申请号】CN201521132167
【发明人】张云华, 贺菁菁, 何思远
【申请人】武汉大学
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月30日
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