[发明专利]波束可重构天线及电子设备

说明书

本发明公开了一种波束可重构天线及电子设备，包括介质基板、共面波导、至少两个的金属单元以及四个射频开关，介质基板包括相对的第一面和第二面，共面波导包括第一地线、第二地线以及设于第一地线和第二地线之间的信号线；共面波导和四个射频开关设置于第一面上，至少两个的金属单元设置于第二面上，且呈周期性分布；第一射频开关和第二射频开关靠近共面波导的输入端，第三射频开关和第四射频开关靠近共面波导的输出端；信号线分别通过第一射频开关和第三射频开关连接第一地线，信号线分别通过第二射频开关和第四射频开关连接第二地线。本发明无需额外的补偿技术，即可实现单波束和多波束之间的切换。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种波束可重构天线及电子设备。

背景技术

天线是通信系统最重要组成部份之一。现行的5G移动通信标准里包含sub-6G和毫米波频段，它们通常使用MIMO多天线系统或者天线阵列来实现高增益、窄波束和高通信容量。为适应不断增多的用户数量和手持终端设备低成本、小型化的要求，多波束天线技术提供了一种实现高增益和大容量的解决途径。

可重构的波束天线的提出是基于优化基站覆盖模式的需求，波束的可重构可以实时调整基站容量，不同波束调节对应不同的流量模式，提高基站资源的利用率。

现有波束可重构天线通常结构复杂，需要使用额外的补偿技术或者可调节的阻抗匹配电路来纠正波束切换造成的频率特性的不稳定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种波束可重构天线及电子设备，无需额外的补偿技术，即可实现单波束和多波束之间的切换。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种波束可重构天线，包括介质基板、共面波导、至少两个的金属单元以及四个射频开关，所述介质基板包括相对的第一面和第二面，所述共面波导包括第一地线、第二地线以及设于所述第一地线和第二地线之间的信号线，所述四个射频开关分别为第一射频开关、第二射频开关、第三射频开关和第四射频开关；

所述共面波导和四个射频开关设置于所述第一面上，所述至少两个的金属单元设置于所述第二面上；所述至少两个的金属单元呈周期性分布；所述第一射频开关和第二射频开关靠近所述共面波导的输入端，所述第三射频开关和第四射频开关靠近所述共面波导的输出端；所述信号线分别通过所述第一射频开关和第三射频开关连接所述第一地线，所述信号线分别通过所述第二射频开关和第四射频开关连接所述第二地线。

本发明还提出一种电子设备，包括如上所述的波束可重构天线。

本发明的有益效果在于：通过设置周期性分布的金属单元，可激发平面共面波导的辐射模式，使其在传输过程中周期性地将能量辐射出去；通过设置连接信号线与两条地线的射频开关，后续可通过改变射频开关的组合状态来改变平面共面波导的激励模式，从而改变天线的电流分布，达到切换不同波束形态的目的。本发明无需额外的补偿技术，而是利用射频开关的状态切换，激励出平面共面波导的不同模式，从而实现单波束和多波束间的实时转换，同时，本发明的结构简单，加工难度低，且有利于与微波系统实现平面集成，提高系统集成度。

附图说明

图1为本发明实施例一的波束可重构天线的结构示意图；

图2为本发明实施例一的波束可重构天线的侧面示意图；

图3为本发明实施例一的波束可重构天线的扫描方向图。

标号说明：

1、介质基板；2、共面波导；3、金属单元；4、射频开关；

21、第一地线；22、第二地线；23、信号线；

41、第一射频开关；42、第二射频开关；43、第三射频开关；44、第四射频开关。

具体实施方式