[发明专利]一种具有可调带陷特性的介质谐振天线

说明书

本发明提出了一种具有可调带陷特性的介质谐振天线，属于无线电通信领域，特别是涉及一种具有可调带陷特性的介质谐振天线。解决了目前几乎没有带陷可调的介质谐振天线的问题。它包括介质谐振器、阶梯阻抗微带线、介质基板、缺陷地板、第一射频开关、第二射频开关和第三射频开关。它主要用于无线电通信领域。

技术领域

本发明属于无线电通信领域，特别是涉及一种具有可调带陷特性的介质谐振天线。

背景技术

1983年，美国休斯顿大学的Long教授首次提出介质谐振天线。介质谐振天线有其具有小型化、轻重量、高辐射效率、灵活的设计和容易激励等一系列优点在过去的三十多年被不断地展开研究。研究成果主要集中在展宽频带、圆极化、高阶模式、高增益、高频段以及阵列的研究。现有的研究成果表明介质谐振天线具有超宽带应用的潜力。具有带陷特性的宽带天线能够避免相对窄带系统的电磁干扰。为了与传统的窄带系统共存实现多种工作模式间灵活的切换，带陷可重构天线被提出，并大多数采用在单极子辐射贴片或地板上蚀刻缝隙的手段实现。然而，介质谐振天线的辐射体为类似陶瓷材料的介质，像金属辐射贴片那样蚀刻缝隙的技术手段并不适用，目前几乎没有带陷可调的介质谐振天线发表。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的问题，提出一种具有可调带陷特性的介质谐振天线。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种具有可调带陷特性的介质谐振天线，它包括介质谐振器、阶梯阻抗微带线、介质基板、缺陷地板、第一射频开关、第二射频开关和第三射频开关，所述介质谐振器位于介质基板正面，所述介质谐振器与阶梯阻抗微带线接触，所述阶梯阻抗微带线包括带有双环缝隙的低阻抗部分和带有矩形环缝隙的高阻抗部分，所述阶梯阻抗微带线位于介质基板正面且不在介质基板长度方向的中心线上，所述缺陷地板位于介质基板背面，所述缺陷地板不完全覆盖整个介质基板背面，所述第一射频开关位于阶梯阻抗微带线高阻抗部分的矩形环缝隙中，所述双环缝隙为两个嵌套的环形缝隙，所述第二射频开关及第三射频开关分别位于阶梯阻抗微带线低阻抗部分双环缝隙的两个不同环形缝隙中。

更进一步的，所述介质谐振器为矩形或矩形环或晶格结构，介电常数为10.2。

更进一步的，所述阶梯阻抗微带线的低阻抗部分特性阻抗为50Ω并焊接有SMA端口。

更进一步的，所述介质基板介电常数为2.25，厚度为1.5mm。

本发明所述的一种具有可调带陷特性的介质谐振天线为微带线激励的矩形介质谐振天线，采用偏馈、阶梯阻抗变换和缺陷地板的技术手段并非对称结构，实现了宽带特性。当处于低阻抗部分的第二射频开关和第三射频开关工作时，双环缝隙转变成互补谐振环结构，在相应频点处具有较强的电流分布，有大量能量储存而无法辐射，实现带陷特性；当处于高阻抗部分的第一射频开关工作时，矩形环缝隙转变成U型缝隙，在相应频点处具有较强的电流分布，有大量能量储存而无法辐射，实现带陷特性；当所有射频开关均工作时，实现了双带陷特性。通过控制对应射频开关的通断，实现了带陷可调的介质谐振天线。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现了带陷可调的介质谐振天线，U型缝隙、互补谐振环两种产生带陷的方式可以单独工作，在无寄生缝隙时，为宽带介质谐振天线，通过U型缝隙和环尺寸的变换可使天线具有其他频率处产生带陷。

附图说明

图1为本发明所述的一种具有可调带陷特性的介质谐振天线三维结构示意图

图2为本发明所述的一种具有可调带陷特性的介质谐振天线正视图

图3为本发明所述的一种具有可调带陷特性的介质谐振天线后视图

图4为本发明所述的一种具有可调带陷特性的介质谐振天线工作在状态1时的反射系数图

图5为本发明所述的一种具有可调带陷特性的介质谐振天线工作在状态2时的反射系数图