[发明专利]一种基于液态金属频率可重构缝隙耦合天线

说明书

本发明属于天线技术领域，公开了一种基于液态金属频率可重构缝隙耦合天线，包括馈电网络和辐射部分；馈电网络为下层介质基板，辐射部分为上层介质基板；上层介质基板的上表面印制有矩形微带贴片，内部刻有填充液态金属或者特氟龙溶液的微流体通道环形槽。本发明采用液态金属实现可重构特性，相比较传统的可重构天线，可以用一副天线实现可重构，结构简单；液态金属可重构比起电子开关实现可重构更为简单且调谐范围更宽；液态金属采用微流体通道进行制动，相比较其他制动方式，易于实现和控制；液态金属采用镓铟锡合金，低成本，无毒；采用缝隙耦合馈电，实现较大的带宽。

技术领域

本发明属于天线技术领域，尤其涉及一种基于液态金属频率可重构缝隙耦合天线。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：随着无线通信系统的高速发展，对天线的要求越来越高。相比于传统天线结构，可重构天线可以通过加载射频电子器件或者使用机械方法等来改变天线辐射体的结构，天线的谐振特性和辐射特性得到极大提升。可重构天线不仅能适应如今无线通讯系统对信道、速率的要求，并且还能在很大程度上降低天线的数量和成本，在实际应用中具有非常重要的价值。可重构天线不仅解决了多天线面临的难题，另一方面解决了传统天线对整个通信设备性能的制约。传统的可重构天线由于引入了其他电路，会使结构复杂,带来功率损耗。

综上所述，现有技术存在的问题是：传统的可重构天线存在功耗大、引入其他电路导致结构复杂的问题；目前由于国内外的液态金属天线带宽较窄，在5％左右，这是限制液态金属天线的重要问题。

解决上述技术问题的难度和意义：由于目前可重构天线的结构较复杂，减轻其复杂性是有必要的，因此引入液态金属结构，代替传统的电路结构，可以降低结构的复杂性。目前的液态金属天线带宽较窄，不易展宽，解决带宽窄的问题对于液态金属天线非常重要，和其他液态金属天线相比，本发明的带宽提高了85％左右，更有利于频率的可重构。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于液态金属频率可重构缝隙耦合天线。

本发明是这样实现的，一种基于液态金属频率可重构缝隙耦合天线，所述基于液态金属频率可重构缝隙耦合天线包括馈电网络和辐射部分；

馈电网络为下层介质基板，辐射部分为上层介质基板；

上层介质基板的上表面印制有矩形微带贴片，内部刻有填充液态金属或者特氟龙溶液的微流体通道环形槽。

进一步，所述下层介质基板的下表面印制有水平微带馈线、垂直微带馈线和开路枝节，水平微带馈线是port1，垂直微带馈线是port2，上表面印制有金属地板，金属地板上刻有水平沙漏形缝隙和垂直沙漏形缝隙，馈电下层介质基板和上层介质基板之间隔有一层空气。

进一步，所述水平沙漏形缝隙和垂直沙漏形缝隙为沙漏形缝隙，正交刻在地板的在垂直中心线上。

进一步，所述上层介质基板内部刻有溶液入口和溶液出口。

进一步，所述上层介质基板为聚二甲基硅氧烷；所述下层介质基板为FR4。

进一步，所述液态金属为镓铟锡合金。

本发明的另一目的在于提供一种应用所述基于液态金属频率可重构缝隙耦合天线的无线通信系统。