[发明专利]一种微流体控制的频率可调微带贴片天线

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种微流体控制的频率可调微带贴片天线。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，新一代无线通信迫切需要频率可重构器件，使得系统具有多频带工作能力。相应地，可调谐天线的发展引起了广泛的关注，现有的许多技术可以获得天线的可调性能，如使用液态金属、半导体二极管或微电子机械系统(MEMS)开关进行的可调设计均有报导。微带贴片天线是一种应用很广泛的天线，可用于现代无线通信系统中，具有低剖面、重量轻和成本低的优势。在传统的可调微带贴片天线中，多使用半导体变容二极管或开关来实现频率的可调，也有一些其他的研究，比如使用液晶混合物或部分磁化铁氧体基片。但是这些方法都需要偏置电压或电流来改变电参数或电性能，这种为实现的频率可调而引入的有源电路不仅会引起功率损耗，而且会带来非线性，产生新的频率分量，并且有可能会发生电击穿，从而限制了其在大功率天线中的应用。另外，偏置电路的引入也增加了系统的复杂性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种微流体控制的频率可调微带贴片天线。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种微流体控制的频率可调微带贴片天线，包括两个正对设置的基板以及可注入微流体的微流体通道，其中一个基板上设置一贴片形式的辐射单元，另一个基板上的覆铜作为反射地，馈电结构垂直穿设两个基板并给所述辐射单元馈电，所述微流体通道设置在两个基板之间且位于辐射单元所对应的电场分布区域内，且所述微流体通道与馈电结构所在的辐射单元的中分面垂直。

在本发明所述的微流体控制的频率可调微带贴片天线中，所述微流体通道为外壁与两个基板相切的微导管。

在本发明所述的微流体控制的频率可调微带贴片天线中，所述微导管的数量为至少一对，每一对微导管对称设置在辐射单元的与微导管平行的中分面的两侧。

在本发明所述的微流体控制的频率可调微带贴片天线中，所述微导管的数量为两对，第一对微导管分别设置在辐射单元的与微导管平行的两个边缘所正对的位置，第二对微导管自第一对微导管的位置向内移动预设距离。

在本发明所述的微流体控制的频率可调微带贴片天线中，所述天线还包括用于与微导管的端部连接的、用于给微导管中注满微流体或者抽空微导管中微流体的微型泵。

在本发明所述的微流体控制的频率可调微带贴片天线中，所述微导管为聚丙烯制件。

在本发明所述的微流体控制的频率可调微带贴片天线中，所述微流体为水。

实施本发明的微流体控制的频率可调微带贴片天线，具有以下有益效果：本发明在两个基板之间且位于辐射单元所对应的电场分布区域内设置微流体通道，且微流体通道与馈电结构所在的辐射单元的中分面垂直，因此通过向微流体通道注入微流体，可增大辐射单元和反射地之间的有效介电常数，从而实现天线工作频率向低频段的可调，而且可调的频率范围可以通过加载微流体通道的位置来控制，而且这种调节可以通过抽空微流体通道实现可逆，，本发明低成本、安全、有效地实现天线频率可调，并且该方法不增加天线的尺寸，不破坏天线贴片的完整性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：

图1是本发明的微流体控制的频率可调微带贴片天线的较佳实施例的结构示意图；

图2是本发明的微流体控制的频率可调微带贴片天线的较佳实施例的侧视图；

图3是辐射单元与反射地之间区域的电场强度分布示意图；

图4是加载一对微导管时谐振频率及有效介电常数随加载位置的变化图；

图5是不同状态下仿真与测试的天线工作频率示意图；

图6是不同状态下仿真与测试的天线方向图。

具体实施方式