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专利号: 2021110249627
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2025-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种频率可重构的带宽增强介质贴片天线,具有介质贴片谐振器、金属反射地板(10)和馈电结构,所述介质贴片谐振器包括上介质基板(7)和叠置于上介质基板(7)上表面的介质贴片(1),其特征在于:所述介质贴片(1)为中部带有空气隧道(2)的长方形介质贴片,介质贴片谐振器具有两个工作模式:主模TM10和高次模反相TM20,所述上介质基板(7)上表面的垂直中分面上设置有两对微带线(3、5),第一对微带线(5)从空气隧道(2)内向外部分地插入到介质贴片(1)和上介质基板(7)之间,第二对微带线(3)从外侧部分地插入到介质贴片(1)和上介质基板(7)之间,所述微带线(3、5)的另一端与金属反射地板(10)之间加载有变容二极管(4),所述第一对微带线(5)及其加载的变容二极管(4)构成第一频率调谐结构,用于独立调谐所述介质贴片谐振器主模TM10的谐振频率;所述第二对微带线(3)及其加载的变容二极管(4)构成第二频率调谐结构,用于独立调谐所述介质贴片谐振器高次模反相TM20的谐振频率;所述馈电结构包括用于耦合差分馈电的屏蔽带状线和开设于金属反射地板(10)的垂直于屏蔽带状线中金属馈线(14)且与两对微带线(3、5)一一对应的两对耦合缝隙(8、9)。

2.根据权利要求1所述的频率可重构的带宽增强介质贴片天线,其特征在于:所述馈电结构的屏蔽带状线包含由下至上叠置的底层金属地板(16)、底层介质基板(15)、中间层金属地板(13)、中间层介质基板(11)和顶层金属地板(10),所述中间层金属地板(13)中刻蚀出所述的金属馈线(14),金属馈线(14)两侧设置有用于连接底层金属地板(16)、中间层金属地板(13)和顶层金属地板(10)的金属化通孔。

3.根据权利要求2所述的频率可重构的带宽增强介质贴片天线,其特征在于:所述耦合缝隙(8、9)位于所述金属馈线(14)两侧的金属化通孔之间的区域。

4.根据权利要求1所述的频率可重构的带宽增强介质贴片天线,其特征在于:所述上介质基板(7)上表面分别设置有位于第一对微带线(5)内端、位于第二对微带线(3)外端的与金属反射地板(10)短路连接的金属贴片(6),所述微带线(5、3)通过变容二极管(2)与该金属贴片(6)连接。

5.根据权利要求4所述的频率可重构的带宽增强介质贴片天线,其特征在于:所述金属贴片(6)通过设于上介质基板(7)的金属化通孔与金属反射地板(10)短路连接,金属贴片(7)与金属化通孔构成短路针。

6.根据权利要求1所述的频率可重构的带宽增强介质贴片天线,其特征在于:所述介质贴片(1)的长度和宽度的比值不低于1.3,且不高于2.5,,介质贴片(1)位于上介质基板(7)的中心处。

7.根据权利要求1所述的频率可重构的带宽增强介质贴片天线,其特征在于:所述变容二极管(4)设置于上介质基板(7)的上表面。

8.根据权利要求1所述的频率可重构的带宽增强介质贴片天线,其特征在于:所述微带线(3、5)平行于x轴,第一对微带线(5)插入介质贴片(1)和上介质基板(7)之间的位置位于主模TM10沿x轴和y轴方向分布的电场较强处;第二对微带线(3)插入介质贴片(1)和上介质基板(5)之间的位置位于高次模反相TM20沿x轴和y轴方向分布的电场较强处。

9.根据权利要求1所述的频率可重构的带宽增强介质贴片天线,其特征在于:所述第一对微带线(3)插入介质贴片(1)和上介质基板(5)之间的长度不超过介质贴片(1)的长度与空气隧道(2)之间的差值的25%,且不小于过介质贴片(1)的长度与空气隧道(2)之间的差值的5%;所述第二对微带线(3)插入介质贴片(1)和上介质基板(5)之间的长度不超过介质贴片(1)的长度与宽度之间的差值的50%,且不小于介质贴片(1)的长度与宽度之间的差值的

5%。

10.根据权利要求1所述的频率可重构的带宽增强介质贴片天线,其特征在于:所述空气隧道(2)的高度与介质贴片(1)的高度之间的比值不小于0.6,且不大于0.75;所述空气隧道(2)的宽度与介质贴片(1)的长度之间的比值不小于0.1,且不大于0.35。