[实用新型]基于液体金属的可重构天线

说明书

本申请基于液体金属的可重构天线，该发明由基板、金属贴片、3D打印轨道、同轴探针、管道和液体金属镓铟合金组成。FR4基板的上表面为中心有十字隙缝的圆型金属贴片，3D打印轨道附着于贴片上方，通过管道将液体金属注入轨道实现隙缝的长度变化，从而调节天线的极化与工作频率。实现了左旋极化、右旋极化和两个正交的线极化之间的极化重构。在圆极化模式下天线工作于1.86GHz‑1.92GHz，增益可达到3.5dBi。在线极化模式下，能够实现从1.82GHz到2GHz连续的频率可调，增益可达到3.8dBi。利用液体金属的流动特性，该天线在极化上高度可调，同时在线极化模式下实现了频率的连续可调，相比传统材料的可重构天线进一步提高了可重构性。

技术领域

本申请涉及可重构天线领域，特别是基于液体金属的可重构天线。

背景技术

随着无线通信技术的发展，天线的运用场景多且复杂。传统天线由于固定的结构和材料，往往只能工作于一种场景下，可适应性不强。近年来，出现了越来越多可重构天线的设计。可重构天线突破了传统天线运用场景的局限性，单个天线结构就能够实现不同的工作频率、极化模式和辐射方向，能够根据不同的需求呈现不同的性质。

可重构天线常运用二极管、射频微机电系统等器件实现天线性能的可重构，然而此类器件往往只有有限的状态且位置固定，限制了天线可重构过程的灵活性。

发明内容

本申请目的在于克服现有技术不足，提出了一种基于液体金属的极化、频率可重构天线。利用液体金属镓铟合金的流动特性，使得天线可重构的状态更加灵活。

基础技术方案：

一种基于液体金属的可重构天线，特征是，功能上实现天线具有极化、频率可重构的特性，结构上该天线，包括：基板、中心有十字隙缝的圆形金属铜贴片、3D打印轨道、同轴探针、管道和液体金属；

其中，

所述基板为单层FR4基片，下方覆有一层金属铜，作为参考地；

所述中心有十字隙缝的圆形金属铜贴片覆于所述基板上方，作为辐射面，通过所述同轴探针进行馈电；

所述3D打印轨道为Formlabs Clear SLA resin光敏树脂材质，附于所述基板上方，用以装载液体金属；

所述同轴探针连接SMA接口，用以给天线馈电；

所述管道，用以向所述3D打印轨道中注射液体金属；

所述液体金属为镓铟合金，用以调节金属贴片缝隙长度，从而实现天线极化和频率的可重构。

本申请不仅可以工作在左旋极化、右旋极化、两种线极化四个不同的极化状态。还在线极化模式下实现了工作频率的连续可调。本申请涉及可重构天线的设计、基于液体金属的可重构方法设计以及天线的结构优化。

附图说明

图1本申请实施例的基于液体金属的极化、频率可重构天线结构俯视图。

图2本申请实施例的基于液体金属的极化、频率可重构天线结构剖视图。

图3本申请实施例的基于液体金属的极化、频率可重构天线结构中3D打印轨道的剖视图。

图4本申请实施例1的基于液体金属的极化、频率可重构天线工作于左旋极化模式的俯视图。

图5本申请实施例2的基于液体金属的极化、频率可重构天线工作于右旋极化模式的俯视图。

图6本申请实施例3的基于液体金属的极化、频率可重构天线工作于线极化模式一的俯视图。

图7本申请实施例4的基于液体金属的极化、频率可重构天线工作于线极化模式二的俯视图。