[实用新型]一种差分馈电双极化方向图可重构天线

说明书

本实用新型公开了一种差分馈电双极化方向图可重构天线，包括介质基板、天线辐射单元、微带线馈电结构、寄生单元及同轴馈线单元；所述天线辐射单元包括相互垂直的第一对双偶极子及第二对双偶极子，所述寄生单元包括四对，分别设置在天线辐射单元的周围，每对寄生单元加载开关，所述微带线馈电结构包括相互垂直设置的第一馈电微带线及第二馈电微带线，其交点位于介质基板的中心点，同轴馈线单元对天线辐射单元进行馈电。本实用新型具有差分馈电结构，便于与射频前端集成。本差分馈电双极化方向图可重构天线具有体积小、重量轻、结构简单，可以实现x轴和y轴两方向的极化方式，以及E面和H面的方向图可重构。

技术领域

本实用新型涉及移动通信领域，具体涉及一种差分馈电双极化方向图可重构天线。

背景技术

随着无线通信技术的迅猛发展，天线技术也得到了飞速发展。可重构天线是天线与射频技术、微电子、电子机械等学科领域相互交叉的产物，其可以根据天线的工作环境，动态地调整天线的口径和结构来实时改变天线的某些参数，使其实现不同的功能。方向图可重构天线是可重构天线研究领域的重要一类，它具有重构其辐射方向图的能力，通过在保持天线工作频段与极化方式不变的前提下，改变方向图形状或主波束辐射方向。方向图可重构天线可调整方向图的最大辐射方向，大大提高系统的容量和安全性。

传统天线通常采用单端口馈电，在系统中需要连接额外的巴伦或反相功率分配器(平衡非平衡转换器)，来实现单端信号到差分信号之间的转换。但巴伦的使用会引起射频前端损耗、降低系统效率，解决方案并不乐观，不利于天线与射频前端的集成。

为了降低无线通信系统的成本，紧凑、高集成度的射频前端产品成为设计的主流。在射频前端中，差分系统的应用使射频收发系统的性能得到了较为明显的改善。

双极化是极化分集技术的一种应用。采用分集技术可以克服信号的衰落，抵抗多径效应。在容量一定的条件下，采用双极化来实现频率复用，缓解容量不足的问题。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，把方向图可重构技术和双极化技术进行组合，本实用新型提供一种差分馈电双极化方向图可重构天线，能实现x方向和y方向的两种极化，8.7％的阻抗带宽和方向图带宽，覆盖3.3-3.6GHz的频段，在xoy平面可实现4个方向的方向图可重构，实现E面切换的两方向可重构。

本实用新型采用如下技术方案：

一种差分馈电双极化方向图可重构天线，包括介质基板、天线辐射单元、微带线馈电结构、寄生单元及同轴馈线单元；

所述天线辐射单元关于介质基板中心对称，具体包括相互垂直设置的第一对双偶极子及第二对双偶极子，两对双偶极子分别设置在介质基板的上、下表面，每对双偶极子均通过两条并联微带线连接，偶极子内开有L型缝隙；

所述寄生单元包括四对，分别设置在天线辐射单元的周围，每对寄生单元加载开关，两对寄生单元位于介质基板的上表面，另外两对寄生单元位于介质基板下表面；

所述微带线馈电结构包括相互垂直设置的第一馈电微带线及第二馈电微带线，其交点位于介质基板的中心点，两条馈电微带线分别设置在介质基板的上、下表面；

所述同轴馈线单元包括两对同轴线，分别通过差分馈电端口与两对双偶极子连接。

所述第一对双偶极子竖直设置在介质基板的上表面，且关于介质基板的Y轴对称，所述第二对双偶极子水平设置在介质基板的下表面，且关于介质基板的X轴对称，XY轴的坐标原点为介质基板的中心点。

每对寄生单元均是由两段相同结构的微带线连接构成，连接的中间位置加载开关。

寄生单元中相同结构的微带线线宽为4.2mm。