【技術實現步驟摘要】
本專利技術可重構相控陣天線，具體是一種串聯供電的極化可重構天線。
技術介紹
1、隨著無線微波技術的飛速發展，無線設備在往小型化、集成化方向發展，雙極化天線應用而生。雙極化天線可以產生兩種不同極化的電磁波，能夠為系統提供更多的極化信息。傳統的雙極化天線需要兩個饋電端口饋入信號，如果需要應用在相控陣天線系統中，需要兩套tr模塊、饋電網絡等硬件設備，提高了整個系統的成本和復雜度。極化可重構天線可以采用一副天線，通過切換安裝在天線或者有源射頻電路的開關狀態即可獲得不同的天線極化，只需要一套硬件設備，大大的降低了成本和系統的復雜度。
2、傳統的極化可重構天線供電方式為并聯供電，需要單獨給每個極化可重構天線內部的pin二極管供電，控制的供電線路較多，這增加了天線加工的復雜度，特別是通道較為密集的大型高密度相控陣天線，該種極化可重構天線供電方式幾乎無法實現。另外，在相控陣天線長期使用、存儲過程中，陣面有源通道內的幅度和相位發生變化，使得存放在存儲單元里面的幅度和相位補償數據不再是最優的校準數據，相控陣天線的性能將會受到影響，需要定期對相控陣天線通道的幅度和相位重新校準。同時目前已知的極化可重構天線內部不包含自校準網絡，需要引入外校準天線進行校準，不僅會增加天線整體的高度，而且還需要考慮天線本身與校準天線之間的空間損耗。為此有必要提出一種直流串聯供電方式控制二極管開關切換的極化可重構天線。
技術實現思路
1、為了解決上述傳統的極化可重構天線供電方式為并聯供電，需要單獨給每個極化可重構天
2、為了實現上述目的，本專利技術的技術方案如下：一種串聯供電的極化可重構天線，包括第一本體，第一本體包括從上至下的第一介質基板、第二介質基板和第三介質基板；第二介質基板和第三介質基板一體壓合加工而成，第一介質基板焊接于第二介質基板頂部；
3、第一介質基板頂部設有輻射貼片，第二介質基板上設有十字形的異層耦合縫隙，異層耦合縫隙內均分別設有兩個并聯的pin二極管和電容，pin二極管均位于異層耦合槽中心處，且兩個pin二極管和電容均呈陣列分布；異層耦合縫隙將第二基質基板分隔為第一象限、第二象限、第三象限和第四象限，第一象限處設有通槽；
4、第三介質基板上設有饋線，饋線位于異層耦合縫隙下方，且饋線連接有饋電端口，饋電端口位于第一象限的通槽下方；
5、第三介質基板還設有呈直角且位于第一象限、第四象限和第三象限下方的直流偏壓線，直流偏壓線的兩端部分別位于第一象限和第三象限下方。
6、基礎方案的原理是：首先將各部件安裝設置好，然后首先給第四象限加正電，第二象限接地，其中第一象限和第三象限通過直流偏壓線連接在一起，此時位于異層耦合縫隙橫向上的pin二極管導通，而位于異層耦合縫隙豎向上的pin二極管未導通，其中pin二極管導通狀態為電阻特性且pin二極管的阻值很小，相當于短路狀態，pin二極管未導通狀態為小電容特性，相當于開路狀態，由此等效于異層耦合縫隙橫向上的pin二極管連接，而異層耦合縫隙豎向的pin二極管處于開路狀態，此時異層耦合縫隙豎向上pin二極管所處的縫隙輻射信號，天線極化為水平極化；同理給第二象限加正電，第四象限接地，第一象限和第三象限通過直流偏壓線連接在一起，異層耦合縫隙豎向上的pin二極管導通，異層耦合縫隙橫向上的pin二極管未導通，等效于異層耦合縫隙豎向的pin二極管連接，異層耦合縫隙橫向上的pin二極管處于開路狀態，此時異層耦合縫隙橫向上的pin二極管所處的縫隙輻射信號，天線極化為垂直極化，由此實現了極化天線的重構。
7、基礎方案的有益效果是：1、用串聯供電的方式給所有pin二極管直流供電，直流供電線路集成在天線的內部，不浪費天線表面空間，且沒有額外的空間損耗。相比于傳統的雙極化天線節約了一半的硬件設備；進而串聯的直流供電方式不占用天線表面空間，且供電方式簡單，易于實現，解決了極化可重構天線的直流供電難的問題。
8、2、由一個饋電口饋入信號，能夠分時提供兩種極化信息，在相控陣天線系統中，極化可重構天線比傳統的雙極化天線節省了一半的硬件設備。
9、3、本極化可重構天線的直流供電方式為串聯供電，直流供電線路集成在天線的內部，由于利用天線的地不傳輸射頻信號但是天線地可以傳輸直流信號原理，將天線的射頻地連接起來傳輸直流信號。通過在天線的輻射縫隙層橫向和縱向各增加兩個pin二極管和電容，直流電流通過時，pin二極管呈現小電阻特性，在射頻信號中等效于短路；直流電流未通過的pin二極管呈現小電容特性，在射頻信號中等效于開路。
10、4、本天線為極化可重構，能夠分時提供不同的極化信息，具有廣泛的應用場景。
11、進一步，第三介質基板靠近饋電端口一側設有自校準線，自校準線一端電連接有負載，自校準線另一端電連接有連接器，自校準線電連接有耦合線，耦合線遠離自校準線一端位于饋線端處，且耦合線遠離自校準線一端能夠耦合饋線處能量并傳輸至自校準線處。
12、基礎方案的有益效果是：通過耦合線能夠非接觸耦合一部分饋線的能量到自校準線，進而能實現本裝置的自校準。且本極化可重構天線內部集成了天線自校準功能，方便后期天線校準相位與幅度，所有的器件都集成在天線的內部，有效降低了相控陣系統的剖面，且減少了額外的空間損耗；同時相比于天線的外校準系統，降低了天線系統的整體剖面。
13、進一步，第一介質基板底部設有容置槽，容置槽位于第二介質基板上的pin二極管、電容和通槽上方。
14、基礎方案的有益效果是：一個作用是可以展寬天線的帶寬，另外一個作用是容置槽部位給pin二極管和電容提供了安裝位置，且使這些器件安裝于天線的內部，避免pin二極管和電容暴露于空氣中；并且第一介質基板和第二介質基板封焊起來，能夠給這些器件提供了一個封閉的環境，天線在長期使用過程中，提高了其可靠性。
15、進一步，異層耦合縫隙沿其側邊設有若干的連接孔。
16、基礎方案的有益效果是：增加適量的金屬化過孔能夠改善天線的匹配，增加工作帶寬。
17、進一步，還包括若干的與第一本體結構相同的第二本體，第二本體鏡像設置于第一本體一側，且第一本體和第二整體構成相控陣列；第一本體和第二本體的自校準線連接。
18、基礎方案的有益效果是：第一本體與第二本體的自校準線相互靠近且連接，進而能夠使耦合線所耦合的能夠聚集于自校準線處，并進行對應高效的自校準操作。
19、進一步，第一本體和第二本體通過異層耦合縫隙上設置的直流偏壓線串聯，直流偏壓線一端與第一本體的第二象限串聯，直流偏壓線另一端與第二本體的第四象限串聯。
20、基礎方案的有益效果是：給第一本體的第四象限加正電，第二本體的第二象限接地，其中第一本體和第二本體上第一象限和第三本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種串聯供電的極化可重構天線，其特征在于：包括第一本體，第一本體包括從上至下的第一介質基板、第二介質基板和第三介質基板；第二介質基板和第三介質基板一體壓合加工而成，第一介質基板焊接于第二介質基板頂部；
2.根據權利要求1所述的串聯供電的極化可重構天線，其特征在于：第三介質基板靠近饋電端口一側設有自校準線，自校準線一端電連接有負載，自校準線另一端電連接有連接器，自校準線電連接有耦合線，耦合線遠離自校準線一端位于饋線端處，且耦合線遠離自校準線一端能夠耦合饋線處能量并傳輸至自校準線處。
3.根據權利要求2所述的串聯供電的極化可重構天線，其特征在于：第一介質基板底部設有容置槽，容置槽位于第二介質基板上的PIN二極管、電容和通槽上方。
4.根據權利要求3所述的串聯供電的極化可重構天線，其特征在于：異層耦合縫隙沿其側邊設有若干的連接孔。
5.根據權利要求4所述的串聯供電的極化可重構天線，其特征在于：還包括若干的與第一本體結構相同的第二本體，第二本體鏡像設置于第一本體一側，且第一本體和第二整體構成相控陣列；第一本體和第二本體的自校準線連接。<...
【技術特征摘要】
1.一種串聯供電的極化可重構天線，其特征在于：包括第一本體，第一本體包括從上至下的第一介質基板、第二介質基板和第三介質基板；第二介質基板和第三介質基板一體壓合加工而成，第一介質基板焊接于第二介質基板頂部；
2.根據權利要求1所述的串聯供電的極化可重構天線，其特征在于：第三介質基板靠近饋電端口一側設有自校準線，自校準線一端電連接有負載，自校準線另一端電連接有連接器，自校準線電連接有耦合線，耦合線遠離自校準線一端位于饋線端處，且耦合線遠離自校準線一端能夠耦合饋線處能量并傳輸至自校準線處。
3.根據權利要求2所述的串聯供電的極化可重構天線，其特征在于：第一介質基板底部設有容置槽，容置槽位于第二介質基板上的pin二極管、電容和通槽上方。
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭麗鳳，朱偉，樂國滔，王洪全，周華，張殿亮，
申請(專利權)人：成都華興大地科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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