[发明专利]毫米波频率可调天线

说明书

本发明涉及毫米波频率可调天线，包括：辐射层、介质衬底层和金属接地层；辐射层包括辐射层本体、馈电线、石墨烯垫、短截线和金属贴片，辐射层本体内侧开设有波导腔，石墨烯垫、短截线以及金属贴片均设置于波导腔内，馈电线的一端与金属贴片连接，金属贴片通过石墨烯垫与短截线连接，且波导腔设置有一开口，馈电线穿设于开口。通过改变石墨烯垫上的控制电压，进而改变石墨烯垫的电导率，石墨烯垫的电导率的变化使得流经短截线的电流产生变化，使得毫米波频率可调天线的谐振频率发生变化，实现了对毫米波频率可调天线的谐振频率的调整，有效避免了能量损失，使得毫米波频率可调天线的辐射效能较高。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别是涉及毫米波频率可调天线。

背景技术

随着科学技术的发展，消费电子领域正向着高性能、小型化以及柔性化等方向发展。天线作为电子领域中重要的一环，被广泛应用在移动通信、导航、雷达和无线电天文等领域，针对天线的研究项目众多。

毫米波天线是当前天线领域的研究重点，毫米波在未来通信、导航、雷达和无线电天文领域极为重要，特别是未来通信系统对毫米波频率调节天线的需求尤为紧迫。为了实现对毫米波天线的频率调节，目前可采用铁电体、铁磁体或液晶制备天线，制得毫米波频率可调天线。然而，上述结构的毫米波频率可调天线景观能够实现天线频率的调节，但天线存在能量损失严重，导致天线的信号发射接收效率低下的情况。

发明内容

基于此，有必要针对传统的毫米波频率可调天线的能量损失严重，信号发射接收效率低下的缺陷，提供一种新的毫米波频率可调天线。

一种毫米波频率可调天线，包括：辐射层、介质衬底层和金属接地层，所述辐射层、所述介质衬底层和所述金属接地层依次层叠连接；

所述辐射层包括辐射层本体、馈电线、石墨烯垫、短截线和金属贴片，所述辐射层本体内侧开设有波导腔，所述石墨烯垫、所述短截线以及所述金属贴片均设置于所述波导腔内，所述馈电线的一端与所述金属贴片连接，所述金属贴片通过所述石墨烯垫与所述短截线连接，且所述波导腔设置有一开口，所述馈电线穿设于所述开口；

所述介质衬底层开设有若干过孔，所述辐射层本体通过各所述过孔与所述金属接地层连接；

所述辐射层与所述金属接地层通过各所述过孔相连，构成一个谐振腔体。

在其中一个实施例中所述石墨烯垫的宽度为0.2mm～0.8mm。

在其中一个实施例中所述石墨烯垫的宽度为0.4mm～0.6mm。

在其中一个实施例中所述石墨烯垫的厚度为5纳米～15纳米。

在其中一个实施例中所述石墨烯垫的厚度为10纳米。

在其中一个实施例中所述石墨烯垫具有圆形截面。

在其中一个实施例中所述石墨烯垫具有矩形截面。

在其中一个实施例中所述石墨烯垫具有正六边形截面。

在其中一个实施例中所述波导腔具有圆形截面。

在其中一个实施例中所述金属贴片具有正多边形截面。

上述毫米波频率可调天线，通过改变石墨烯垫上的控制电压，进而改变石墨烯垫的电导率，石墨烯垫的电导率的变化使得流经短截线的电流产生变化，进而使得毫米波频率可调天线的谐振频率发生变化，从而实现了对毫米波频率可调天线的谐振频率的调整，有效避免了能量损失，使得毫米波频率可调天线的辐射效能较高，有效提高天线的发射接收效率。

附图说明

图1为一实施例的毫米波频率可调天线的立体分解结构示意图；

图2为一实施例的毫米波频率可调天线的一方向结构示意图；