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专利号: 2024101405812
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种方向图可重构垂直极化端射天线,其特征在于,包括:天线驱动器、两列引向与非工作可切换单元、两列引向与反射可切换单元,以及直流馈电及微波扼流结构;其中,两列引向与非工作可切换单元对称分布于天线驱动器左右两侧,两列引向与反射可切换单元也对称分布于天线驱动器左右两侧;电磁波信号通过金属探针馈入天线驱动器,并相继耦合至左右各两列的引向与非工作可切换单元及引向与反射可切换单元;所述引向与非工作可切换单元利用PIN二极管通断控制汇聚引向作用及非工作状态的切换,所述引向与反射可切换单元利用PIN二极管通断控制反射作用及汇聚引向作用的切换;所述直流馈电及微波扼流结构用于为PIN二极管提供直流电压,控制PIN二极管导通与关断,并且同列结构的PIN二极管受同一个电压控制,并用于防止微波信号流入直流馈电结构;

所述引向与非工作可切换单元包括顶层带孔金属长条一、顶层金属短条一、顶层PIN二极管一、金属化过孔一以及底层对称型带孔金属长条一;顶层PIN二极管一连接顶层带孔金属长条一和顶层金属短条一,金属化过孔一用于连接顶层带孔金属长条一与底层对称型带孔金属长条一;顶层带孔金属长条一的长度在0.08 λ0‑0.1 λ0之间,底层对称型带孔金属长条一的长度在0.16 λ0‑0.18 λ0之间,λ0为中心频率对应的空气波长;顶层PIN二极管一导通时,工作于半波偶模模式,谐振频点高于天线驱动器的谐振频率,具有高折射率效应,产生引向作用;顶层PIN二极管一关断时,谐振频率远大于天线驱动器的谐振频率,对工作频段内的垂直极化微波信号不具备高折射率效应,处于非工作状态;

所述引向与反射可切换单元包括顶层带孔金属长条二、顶层金属短条二、顶层PIN二极管二、金属化过孔二以及底层对称型带孔金属长条二;顶层PIN二极管二连接顶层带孔金属长条二和顶层金属短条二,金属化过孔二用于连接顶层带孔金属长条二与底层对称型带孔金属长条二;顶层带孔金属长条二的长度在0.15 λ0‑0.16 λ0之间,底层对称型带孔金属长条二的长度在0.17 λ0‑0.19 λ0之间;两列引向与反射可切换单元对称分布于两列引向与非工作可切换单元的外侧;顶层PIN二极管二导通时,工作于半波偶模模式,谐振频点位于天线工作频段内,具有反射效应,增强另一个方向的增益,即处于反射状态;顶层PIN二极管二关断时,谐振频率大于天线驱动器的谐振频率,具有高折射率效应,处于引向状态。

2.根据权利要求1所述的方向图可重构垂直极化端射天线,其特征在于,当两列引向与非工作可切换单元的PIN二极管全部导通,两列引向与反射可切换单元的PIN二极管全部关断时,整体天线实现双向端射辐射效果;当左侧引向与非工作可切换单元和右侧引向与反射可切换单元的PIN二极管全部导通,而左侧引向与反射可切换单元和右侧引向与非工作可切换单元的PIN二极管全部关断时,整体天线实现单向端射辐射效果;当左侧引向与非工作可切换单元和右侧引向与反射可切换单元的PIN二极管全部关断,而左侧引向与反射可切换单元和右侧引向与非工作可切换单元的PIN二极管全部导通时,整体天线实现相反反向的单向端射辐射效果。