[实用新型]一种基于二氧化钒的可调谐全向圆极化天线

说明书

本实用新型公开了一种基于二氧化钒的可调谐全向圆极化天线，包括顶层金属贴片、底层金属底板及设置于二者之间的介质基板，所述介质基板上加载有由若干金属谐振单元及二氧化钒谐振单元构成的谐振单元枝节，所述介质基板与金属底板、金属贴片之间具有贯穿的金属过孔；所述顶层金属贴片上开有呈旋转对称的弧形缝隙。本实用新型采用二氧化钒代替金属工作，并且可以通过温度控制二氧化钒谐振单元的相变状态，实现对不同工作频段的动态调控的目的。

技术领域

本实用新型涉及二氧化钒实用技术和可调谐微波器件技术领域，特别是基于二氧化钒的可调谐全向圆极化天线。

背景技术

天线作为电磁波的发射和接收装置，在无线通信系统中起着重要的作用。随着现代无线通讯科技水平的不断发展，人们对性能指标越来越严格，单纯的线极化天线己经难以满足飞速发展的现代通信系统需求。全向圆极化天线因其优良的性能，受到人们的关注，广泛应用于在通讯、遥感遥测、雷达、电子侦察与电子干扰等方面，全向天线能保持车载设备或者移动终端与周围不同方位角的目标进行实时通信，圆极化天线可以有效抑制多径衰落和极化失配带来的损耗，以保证信号传输的稳定性。

然而频谱资源是有限的，很难找到一个未被占用的宽带频带。这种情况下，宽带天线就显示出它的劣势，覆盖了不必要带宽会增加系统中滤波器的工作负担，容易拦截他人有用信号，给其他信道的信号造成不必要的干扰等等。多频天线则恰好能够解决这一问题，我们常采用一个天线用几个信道进行信息传递的办法来达到目的，且多频天线具有减少天线的数量，提高空间的利用率的优势。

传统意义上的天线难以得到可调谐的多个工作频带，而二氧化钒能够很好地解决这一问题。二氧化钒由反应溅射法制成，当温度低于二氧化钒相变温度(68℃)时，二氧化钒区域处于绝缘态等同于介质层；当温度高于或等于二氧化钒相变温度(68℃)时，二氧化钒区域处于金属态等同于金属层。综上优势，二氧化钒能够制成全向圆极化天线，且在现代无线通信具有非常广的前景。利用二氧化钒构造的全向圆极化天线,具有工作频段调控灵活(频率可重构)、工作频域广泛的优点。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供基于固态等离子体的多频全向圆极化天线，通过温度可以实现对二氧化钒构成的谐振单元的相变状态进行调控，从而实现该全向圆极化天线在S波段的两个不同频带工作，以达到频率可重构的目的。

本实用新型为了解决上述技术问题采用以下技术方案：一种基于二氧化钒的可调谐全向圆极化天线，包括顶层金属贴片、底层金属底板及设置于二者之间的介质基板，所述介质基板上加载有由若干金属谐振单元及二氧化钒谐振单元构成的谐振单元枝节，所述介质基板与金属底板、金属贴片之间具有贯穿的金属过孔；所述顶层金属贴片上开有呈旋转对称的弧形缝隙。

作为本实用新型的进一步方案，所述介质基板上加载的谐振单元枝节呈渐变的扇叶形；各谐振单元枝节的结构相同且彼此呈旋转对称。

进一步的，所述金属谐振单元的圆弧半径为56mm，圆心角为83°，材料为铜，厚度为0.018mm；所述二氧化钒谐振单元沿金属谐振单元的末端设置，其圆弧半径为56mm，圆心角为7°，材料为二氧化钒，厚度为0.018mm。

进一步的，所述金属过孔个数为14个，彼此旋转对称，且所述金属过孔与介质基板中心距离为32mm，直径为1.5mm。

进一步的，所述顶层金属贴片呈齿轮形，半径为47.6mm，在内部旋转对称地剪去三个圆弧半径17.2mm，圆心角90°的弧形缝隙，在边缘旋转对称地剪去七个6mm×12mm的矩形。

进一步的，所述二氧化钒谐振单元的谐振状态可由温度控制，当温度低于二氧化钒相变温度即68℃时，二氧化钒谐振单元处于绝缘态等同于介质层；当温度高于或等于二氧化钒相变温度即68℃时，二氧化钒谐振单元处于金属态等同于金属层。