[发明专利]一种小型化方向图可重构像素天线及应用方法

权利要求书

1.一种小型化方向图可重构像素天线，包括基板、设于所述基板上的主辐射天线以及设于所述基板上的多个像素单元，其特征在于：

相邻的所述像素单元之间采用开关单元进行水平连接、垂直连接以及斜角方向连接，所述开关单元包括水平设置的第一开关单元、垂直设置的第二开关单元、斜角方向设置的第三开关单元以及斜角方向设置的第四开关单元，所述第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元设于所述基板一面，所述第四开关单元设于所述基板另一面，多个所述像素单元按预设的排列规则进行排列以形成像素天线阵列，以调节方向图角度范围内天线的最大辐射方向。

2.根据权利要求1所述的方向图可重构像素天线，其特征在于：

在像素天线阵列中，相邻且处于同一行的两个所述像素单元之间通过第一开关单元连接。

3.根据权利要求1所述的方向图可重构像素天线，其特征在于：

在像素天线阵列中，相邻且处于同一列的两个所述像素单元之间通过第二开关单元连接。

4.根据权利要求1所述的方向图可重构像素天线，其特征在于：

在像素天线阵列中，相邻且处于对角线的两个所述像素单元之间通过第三开关单元或第四开关单元连接。

5.根据权利要求1所述的方向图可重构像素天线，其特征在于：

所述开关单元为金属，相邻的所述像素单元之间采用金属进行水平连接、垂直连接以及斜角方向连接。

6.根据权利要求5所述的方向图可重构像素天线，其特征在于：

在短路时使用金属直接连接相邻的所述像素单元，引入了水平、垂直以及斜角方向的电流流动，产生水平、垂直以及斜角方向的辐射电场；

在开路时则不连接金属，相邻的所述像素单元之间无电流流通。

7.根据权利要求1所述的方向图可重构像素天线，其特征在于：

所述开关单元为射频开关，相邻的所述像素单元之间采用射频开关进行水平连接、垂直连接以及斜角方向连接。

8.根据权利要求7所述的方向图可重构像素天线，其特征在于：

在短路时，接通射频开关，通过射频开关连接相邻的所述像素单元，引入了水平、垂直以及斜角方向的电流流动，产生水平、垂直以及斜角方向的辐射电场；

在开路时则断开射频开关，相邻的所述像素单元之间无电流流通。

9.根据权利要求1至8任一项所述的方向图可重构像素天线，其特征在于：

所述第三开关单元、第四开关单元为-45/+45度斜角方向设置的开关单元。

10.根据权利要求1至8任一项所述的方向图可重构像素天线，其特征在于：

所述可重构像素天线采用偶极天线或八木天线作为主辐射天线，并使用多个所述像素单元调节天线的辐射方向。

11.一种小型化方向图可重构像素天线的应用方法，其特征在于，所述方向图可重构像素天线是采用上述权利要求1至10任一项所述的方向图可重构像素天线，所述方法包括以下步骤：

提供一基板，将主辐射天线和多个像素单元按预设的排列规则进行排列以形成像素天线阵列；

将水平、垂直、斜角方向的第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元设置在基板正面；

将斜角方向的第四开关单元设置在基板背面，引入斜角方向的电流流动，进而产生斜角方向的辐射电场；

将相邻的像素单元之间采用开关单元进行水平连接、垂直连接以及斜角方向连接；

连接或断开开关单元，输入不同的控制信号实现同一像素天线的不同辐射方向图，以调节方向图角度范围内天线的最大辐射方向。