[发明专利]用于可重构阵列的频率可切换的槽环天线及天线阵列

说明书

本发明公开了一种用于可重构阵列的频率可切换的槽环天线及天线阵列，包括介质基板，所述介质基板的上表面形成有金属层，所述金属层上形成L波段槽环，每个所述C波段槽环天线单元中的槽环包括内半环槽和外半环槽，所述内半环槽与外半环槽的端部之间形成有第一连通槽，通过所述第一连通槽将所述内半环槽与外半环槽连通形成小正方形环槽，所述第一连通槽内形成有第一开关器件和第二开关器件，相邻的两个外半环槽之间形成有连接槽，且所述连接槽与外半环槽之间通过第二连通槽连接，与每个外半环槽连通的两个第二连通槽内分别形成有第三开关器件和第四开关器件；所述天线具有可工作在多种波段下、使用方便等优点。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种用于可重构阵列的频率可切换的槽环天线及天线阵列。

背景技术

天线阵列广泛用于无线通信、遥感和雷达。在过去的十年中，人们对开发具有多种特性的(频率、带宽、极化和辐射方向图)多功能天线阵列产生了浓厚的兴趣。共享孔径的多频段天线阵列最近受到了相当多的关注。多频段天线扫描的辐射体位于不同层或同一层；虽然具有多层辐射器的天线阵列通常可以在不同频段之间提供更好的隔离，但由于顶层辐射器的阻挡，它们不适合波束扫描。具有同一层辐射器的多频段天线阵列可分为两类：1)常见的多频段馈电；

2)每个频段单独馈电。间距d保持在λ₀/2。如果在较高波段处单元间距接近λ₀/2，则在较低波段处的间距远小于λ₀/2，在第二类中这导致更强的互耦合，使用折叠偶极子设计将两个频段扫描中的阵元间距保持在0.5/0.5λ₀。或者，实现多频段天线阵列扫描通过重新配置辐射孔径。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种可工作在多种波段下、使用方便的槽环天线。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种用于可重构阵列的频率可切换的槽环天线，其特征在于：包括介质基板，所述介质基板的上表面形成有金属层，所述金属层上形成L波段槽环，所述L波段槽环包括四个结构相同的呈现矩阵排列的C波段槽环天线单元，每个所述C波段槽环天线单元中的槽环包括内半环槽和外半环槽，所述内半环槽与外半环槽的端部之间形成有第一连通槽，通过所述第一连通槽将所述内半环槽与外半环槽连通形成小正方形环槽，所述第一连通槽内形成有第一开关器件和第二开关器件，当所述第一开关器件和第二开关器件打开时，所述内半环槽与外半环槽之间相连通，当所述第一开关器件和第二开关器件闭合时，所述内半环槽与外半环槽之间通过所述第一开关器件和第二开关器件断开；

相邻的两个外半环槽之间形成有连接槽，且所述连接槽与外半环槽之间通过第二连通槽连接，所述连接槽与外半环槽之间通过所述第二连通槽连接后形成整体为大正方形的环槽结构，与每个外半环槽连通的两个第二连通槽内分别形成有第三开关器件和第四开关器件；

当所述第三开关器件和第四开关器件打开时，所述外半环槽与所述连接之间相连通，当所述第三开关器件和第四开关器件闭合时，所述外半环槽与所述连接槽之间通过所述第三开关器件和第四开关器件断开；

大正方形环槽的中心以及小正方形环槽的中心各形成有一个金属化过孔，每个所述金属过孔的上端与与其相对应的所述小正方形环槽内的金属层以及与其相对应的大正方形环槽内的金属层接触，每个小正方形环槽内的金属化过孔的下端通过一个匹配电阻与一条微带线串联，小正方形环槽外的金属化过孔的下端分别连接有一条竖直的金属线以及一条微带线，所述微带线的外端各连接有一个连接器；通过控制所述开关器件的打开或闭合来实现多个C波段槽环天线单元工作或L波段槽环天线工作。

进一步的技术方案在于：所述第一连通槽内的开关器件的工作状态与所述第二连通槽内的开关器件的工作状态相反。