[发明专利]宽带三极化可重构的高增益微带天线

权利要求书

1.一种宽带三极化可重构的高增益微带天线，其特征在于，所述天线包括：旋转馈电网络、曲流弯折线结构的馈源以及部分反射表面；

所述旋转馈电网络包括：阶梯型阻抗变换器、第一两级威尔金森功分器、第二两级威尔金森功分器、第三两级威尔金森功分器、第一输出端口、第二输出端口、第三输出端口、第四输出端口、直流偏置电路、180°微带移相器、第一90°微带移相器以及第二90°微带移相器；所述第一输出端的输出相位为0°，所述第二输出端的输出相位为90°，所述第三输出端的输出相位为180°，所述第四输出端的输出相位为270°；

所述阶梯型阻抗变换器的一端连接馈电端口，另一端连接所述第一两级威尔金森功分器的输入端，所述第一两级威尔金森功分器的输出端连接所述180°微带移相器；所述180°微带移相器的两个输出端，其中一端连接所述第二两级威尔金森功分器的输入端，另一端连接所述第三两级威尔金森功分器的输入端，所述第二两级威尔金森功分器的输出端连接所述第一90°微带移相器，所述第一90°微带移相器的两个输出端分别连接所述第一输出端口和所述第二输出端口，所述第三两级威尔金森功分器的输出端连接所述第二90°微带移相器，所述第二90°微带移相器的两个输出端分别连接所述第三输出端口和所述第四输出端口；

所述直流偏置电路分别连接在所述第一输出端口、所述第二输出端口、所述第三输出端口以及所述第四输出端口的输出支路上。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一输出端口、所述第二输出端口、所述第三输出端口以及所述第四输出端口的输出支路上分别设置了隔直电容，用于避免直流信号对射频信号产生影响。

3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，输出支路上的输出端口侧上还设置了扼流电感，用于避免射频信号进入直流回路。

4.根据权利要求2或3所述的天线，其特征在于，所述第一输出端口、所述第二输出端口、所述第三输出端口以及所述第四输出端口的输出支路上分别设置了PIN二极管，所述PIN二极管包括：开通状态和关断状态；所述开通状态下所述PIN二极管等效为电阻与电感串联，所述关断状态下所述PIN二极管等效为电容与电感串联。

5.根据权利要求1至3任一项所述的天线，其特征在于，所述馈电端口通过SMA接头对旋转馈电网络进行馈电，并且通过所述阶梯型阻抗变换器进行阻抗匹配。

6.根据权利要求1至3任一项所述的天线，其特征在于，所述第一两级威尔金森功分器将输入的信号分为两路等幅同相信号，将所述两路等幅同相信号输入所述180°微带移相器，得到两路等幅相位相差180°的信号。

7.根据权利要求1至3任一项所述的天线，其特征在于，所述第二两级威尔金森功分器将输入的信号分为两路等幅同相信号，将所述两路等幅同相信号输入所述第一90°微带移相器，得到两路等幅相位相差90°的信号；

以及，所述第三两级威尔金森功分器将输入的信号分为两路等幅同相信号，将所述两路等幅同相信号输入所述第二90°微带移相器，得到两路等幅相位相差90°的信号。

8.根据权利要求1至3任一项所述的天线，其特征在于，所述曲流弯折线结构的馈源由四个曲流弯折线臂组成，四个曲流弯折线臂分别对应所述旋转馈电网络的第一输出端口、第二输出端口、第三输出端口以及第四输出端口，通过旋转馈电网络对四个曲流弯折线臂进行馈电以实现天线不同极化辐射状态的转变。

9.根据权利要求1至3任一项所述的天线，其特征在于，部分反射表面在12.5GHz～16GHz频段内反射相位呈现正相位梯度，满足宽带法布里珀罗腔谐振天线提高增益的原理，且在工作频段内的反射幅值均大于0.58。

10.根据权利要求1至3任一项所述的天线，其特征在于，所述旋转馈电网络印刷在厚度为0.508mm、介电常数为3的Rogers3003介质板上，曲流弯折线结构的馈源印制在厚度为2.44mm、介电常数为2.2的F4BM介质板上，部分反射表面印制在厚度为0.762mm的Rogers3003介质板上。