1.一种宽频带调谐微带天线,其特征在于,包括包括从上而下依次设置的顶层金属层(1)、第一基片层(2)、中层金属层(3)、第二基片层(4)、底层金属层(5);
顶层金属层(1)包括变容管加载的中心金属条带(101)、变容管和PIN二极管加载的四个外侧金属条带(102);所述四个外侧金属条带(102)呈中心对称分布于所述中心金属条带(101)的四周,并通过与所述中心金属条带(101)并行的部分进行耦合;
各外侧金属条带(102)上分别连接有一组直流偏置分支,用于为外侧金属条带(102)上的变容二极管提供直流偏置回路,并用于为外侧金属条带(102)上的PIN二极管提供直流偏置回路;中心金属条带(101)的两端分别连接一个直流偏置分支,中心金属条带(101)的中间连接一个直流偏置分支,用于为中心金属条带(101)上的变容二极管提供直流偏置回路;
中层金属层(3)的中心存在一个矩形槽(301),该矩形槽位于中心金属条带(101)正下方;底层金属层(5)为由金属带线(501)组成的馈电金属结构,并且位于矩形槽(301)正下方位置;
金属带线(501)与第二基片层(4)、中层金属层(3)构成微带馈线;变容管加载的中心金属条带(101)、第一基片层(2)及中层金属层(3)构成变容管加载的中心微带;变容管和PIN二极管加载的四个外侧金属条带(102)、第一基片层(2)及中层金属层(3)分别构成变容管和PIN二极管加载的四个外侧微带;
信号从端口馈入至微带馈线,而后通过矩形槽(301)耦合激励变容管加载的中心微带,再耦合至变容管和PIN二极管管加载的四个外侧微带,在整体结构包括直流偏置分支及隔直电容的作用下,形成宽频带调谐的微带天线;所述中心微带工作在TM01模式,与所述四个外侧微带耦合,整体形成等效电长度可调的对称分叉式同向电流。
2.根据权利要求1所述的宽频带调谐微带天线,其特征在于,所述中心微带包括长度为
0.24~0.28λ0的中心金属条带,两个变容二极管Cv1嵌入所述中心金属条带,嵌入点与中心金属条带两端的距离为0.02~0.06λ0,λ0为最高频率处对应的自由空间波长。
3.根据权利要求2所述的宽频带调谐微带天线,其特征在于,所述外侧微带包括长度为
0.28~0.32λ0的外侧金属条带,所述外侧金属条带与所述中心金属条带的并行长度为0.1~
0.12λ0;一个PIN二极管嵌入在所述外侧金属条带靠近所述中心金属条带的位置,嵌入点与所述外侧金属条带相近的一端距离在0.09~0.13λ0;一个变容二极管Cv2嵌入在所述外侧金属条带远离所述中心金属条带的位置,嵌入点与所述外侧金属条带相近的一端距离在0.04~0.08λ0。
4.根据权利要求3所述的宽频带调谐微带天线,其特征在于,当所述PIN二极管均在导通状态,所述变容二极管Cv1和变容二极管Cv2大于等于7 pF时,所述对称分叉式同向电流获得阻抗匹配条件下的最长等效电流,对应整体天线的最低频率边向辐射;并且,所述对称分叉式同向电流的等效电长度随着所述变容二极管Cv1和变容二极管Cv2的容值减少而缩短,对应整体天线边向辐射的工作频率上升;当所述PIN二极管均关断,所述变容二极管Cv1和变容二极管Cv2小于等于0.1 pF时,所述对称分叉式同向电流获得阻抗匹配条件下的最短等效电流,对应整体天线的最高频率边向辐射。