本申請提供一種磁流可控的天線陣列裝置，包括：天線平面；金屬天線，設置在天線平面上方；饋電單元，與金屬天線連接；磁流控制單元，包括：電學加載單元，電學加載單元的一端與天線平面連接；開關，開關的一端通過金屬連接線與電學加載單元的另一端連接，開關的另一端與金屬天線連接，開關斷開時金屬天線邊緣處的電場保持長磁流的狀態，開關導通時電學加載單元接入天線平面與金屬天線之間，金屬天線邊緣處的電場的磁流由長磁流變為短磁流。通過磁流控制單元控制金屬天線磁流的長度，實現金屬天線輻射方向圖的控制，不需要改變原有的天線的饋電網絡或者添加任何天線寄生單元，簡便的實現了常規磁流天線的波束可重構，具有很高的實用價值。價值。價值。
【技術實現步驟摘要】
磁流可控的天線陣列裝置
[0001]本申請涉及微波通信
，尤其涉及一種磁流可控的天線陣列裝置。
技術介紹
[0002]天線陣列的波束掃描角度一般通過控制天線陣列裝置的饋電相位得以實現。或者通過對天線陣列裝置添加各種不同的寄生單元，實現單元天線的波束可重構。
[0003]但是，改變天線單元的饋電相位依賴饋電網絡的可重構或者移相器，對天線單元添加寄生結構會增加天線單元的面積或者體積。
技術實現思路
[0004]有鑒于此，本申請的目的在于提出一種磁流可控的天線陣列裝置，用以解決或部分解決上述技術問題。
[0005]基于上述目的，本申請提供了一種磁流可控的天線陣列裝置，包括：天線平面；金屬天線，設置在所述天線平面上方；饋電單元，與所述金屬天線連接；磁流控制單元，包括：電學加載單元，所述電學加載單元的一端與所述天線平面連接；開關，所述開關的一端通過金屬連接線與所述電學加載單元的另一端連接，所述開關的另一端與所述金屬天線連接，所述開關斷開時，所述金屬天線邊緣處的電場保持長磁流的狀態，所述開關導通時，所述電學加載單元接入天線平面與金屬天線之間，所述金屬天線邊緣處的電場的磁流由長磁流變為短磁流。
[0006]進一步地，所述磁流控制單元設置在所述金屬天線上，或者設置在所述金屬天線與所述天線平面之間，或者設置在所述天線平面上。
[0007]進一步地，所述電學加載單元包括：電容元件，與所述天線平面連接；電感元件，與所述天線平面連接。
[0008]進一步地，所述電學加載單元包括：至少一個電阻。
[0009]進一步地，所述開關為下列至少之一：電子開關、繼電器、MEMS開關、數字開關。
[0010]進一步地，所述數字開關包括：開關本體；第一引腳，一端設置在所述開關本體上，另一端與所述金屬天線連接；第二引腳，一端設置在所述開關本體上，另一端與所述金屬連接線連接；邏輯控制引腳，一端設置在所述開關本體上，另一端用于連接邏輯控制電路，以供邏輯控制電路通過邏輯信號控制所述數字開關的通斷。
[0011]進一步地，所述金屬天線為金屬貼片天線和/或槽天線。
[0012]進一步地，所述磁流控制單元設有多個，所述多個磁流控制單元組成陣列結構，所述陣列結構包括下列至少之一：線陣列、面陣列、共形陣列。
[0013]進一步地，所述金屬天線產生的磁流包括下列至少之一：直線形磁流、環形磁流、
鋸齒形磁流、曲線形磁流。
[0014]進一步地，所述饋電單元包括：饋電探針和/或微帶線耦合饋電元件。
[0015]從上面所述可以看出，本申請提供的磁流可控的天線陣列裝置，通過磁流控制單元控制金屬天線磁流的長度，從而實現金屬天線輻射方向圖的控制，這種方法不需要改變原有的天線的饋電網絡或者添加任何天線寄生單元，簡便的實現了常規磁流天線的波束可重構，具有很高的實用價值。
附圖說明
[0016]為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本申請一個實施例的磁流可控的天線陣列裝置的結構示意圖；圖2為本申請另一個實施例的磁流可控的天線陣列裝置的結構示意圖；圖3為本申請一個實施例的磁流可控的天線陣列裝置的磁場示意圖；圖4為本申請實施例的磁流控制單元的結構示意圖；圖5為本申請實施例的開關斷開時的磁流示意圖；圖6為本申請實施例的開關導通時的磁流示意圖；圖7為本申請實施例的開關斷開時的磁流仿真示意圖；圖8為本申請實施例的開關導通時的磁流仿真示意圖；圖9為本申請實施例的設置8個磁流控制單元的結構示意圖；圖10為本申請實施例的輻射方向圖的方向角掃描示意圖；圖11為本申請實施例的通過改變磁流控制單元的長度實現的天線波束寬度控制效果圖。
[0018]附圖標記說明：1、天線平面；2、金屬天線；3、饋電單元；4、磁流控制單元，41、電學加載單元，411、電容元件，412、電感元件，413、過孔，42、開關，421開關本體，422、第一引腳，423、第二引腳，424、邏輯控制引腳，43、金屬連接線。
具體實施方式
[0019]為使本申請的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本申請進一步詳細說明。
[0020]需要說明的是，除非另外定義，本申請實施例使用的技術術語或者科學術語應當為本申請所屬領域內具有一般技能的人士所理解的通常意義。本申請中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數量或者重要性，而只是用來區分不同的組成部分。“包括”或者“包含”等類似的詞語意指出現該詞前面的元件或者物件涵蓋出現在該詞后面列舉的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“連接”或者“相連”等類似
的詞語并非限定于物理的或者機械的連接，而是可以包括電性的連接，不管是直接的還是間接的。“上”、“下”、“左”、“右”等僅用于表示相對位置關系，當被描述對象的絕對位置改變后，則該相對位置關系也可能相應地改變。
[0021]本申請從改變天線單元的輻射源出發，從根本上控制天線輻射源特性，實現了對天線陣列裝置輻射方向圖的控制，同時不增加饋電網絡的復雜性或者其他天線寄生結構。
[0022]如圖1和2所示，本申請提供的磁流可控的天線陣列裝置，包括：天線平面1；金屬天線2，設置在所述天線平面1上方；饋電單元3，與所述金屬天線2連接；磁流控制單元4（如圖4所示），包括：電學加載單元41，所述電學加載單元41的一端與所述天線平面1連接；開關42，所述開關42的一端通過金屬連接線43與所述電學加載單元41的另一端連接，所述開關42的另一端與所述金屬天線2連接，所述開關42斷開時，所述金屬天線2邊緣處的電場保持長磁流的狀態，所述開關42導通時，所述電學加載單元41接入天線平面1與金屬天線2之間，所述金屬天線2邊緣處的電場的磁流由長磁流變為短磁流。
[0023]在上述方案中，天線平面1、金屬天線2和饋電單元3構成了天線單元，其中，饋電單元3是能量傳輸線，用于對金屬天線2的能量進行傳輸。在天線平面1和金屬天線2之間會形成槽縫，這樣就可以通過槽縫上交變的電場感生出磁流進行輻射（如圖3所示）。如果開關42處于斷開狀態時，磁流控制單元4就沒有接入天線平面1和金屬天線2之間，這樣就不會影響槽縫上感生出的磁流，該磁流就會保持在長磁流的狀態下進行工作（如圖5和圖7所示）。如果需要對整個天線單元的磁流進行控制，就可以將開關42導通，這樣電學加載單元41就會接入天線平面1與金屬天線2之間，對金屬天線2邊緣處的電場進行改變，減小電場的強度，這樣就會使得磁流進行改變，由長磁流改變為短磁流（如圖6和圖8所示）。這樣就可以通過磁流控制單元4，對整個天線單元的輻射方向圖進行控制。
[0024]具體如圖10所示，在正常工作下輻射方向圖本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種磁流可控的天線陣列裝置，其特征在于，包括：天線平面；金屬天線，設置在所述天線平面上方；饋電單元，與所述金屬天線連接；磁流控制單元，包括：電學加載單元，所述電學加載單元的一端與所述天線平面連接；開關，所述開關的一端通過金屬連接線與所述電學加載單元的另一端連接，所述開關的另一端與所述金屬天線連接，所述開關斷開時，所述金屬天線邊緣處的電場保持長磁流的狀態，所述開關導通時，所述電學加載單元接入天線平面與金屬天線之間，所述金屬天線邊緣處的電場的磁流由長磁流變為短磁流。2.根據權利要求1所述的磁流可控的天線陣列裝置，其特征在于，所述磁流控制單元設置在所述金屬天線上，或者設置在所述金屬天線與所述天線平面之間，或者設置在所述天線平面上。3.根據權利要求1所述的磁流可控的天線陣列裝置，其特征在于，所述電學加載單元包括：電容元件，與所述天線平面連接；電感元件，與所述天線平面連接。4.根據權利要求1所述的磁流可控的天線陣列裝置，其特征在于，所述電學加載單元包括：至少一個電阻。5.根據權利要求1所述的磁流可控的天線陣列裝置，其特征在于，所述開關...
【專利技術屬性】
技術研發人員：穆冬梅，高兆棟，蘇明，劉元安，吳永樂，范文浩，唐碧華，胡鶴飛，
申請(專利權)人：北京郵電大學，
類型：發明
國別省市：
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