本發(fā)明涉及無線電領(lǐng)域，特別涉及一種認(rèn)知無線電光控頻率可重構(gòu)天線。

背景技術(shù)：

飛速發(fā)展的無線通信技術(shù)給人們的生產(chǎn)生活帶來了很大的方便。然而，技術(shù)提高的同時也出現(xiàn)了一個棘手的問題：無線電頻譜可分配的資源將越來越匱乏。為了解決頻譜資源緊張的問題、提高頻譜的利用率，認(rèn)知無線電受到了人們越來越多的關(guān)注和重視。認(rèn)知無線電是一個智能通訊系統(tǒng)，能夠感知周圍無線電環(huán)境，尋找空閑的頻譜資源，通過實時調(diào)整內(nèi)部的無線電參數(shù)，在保證不對授權(quán)用戶的造成干擾的情況下，進(jìn)行通信。

認(rèn)知無線電天線作為認(rèn)知無線電系統(tǒng)重要組成部分，需要具有感知頻譜和實現(xiàn)可重構(gòu)頻譜進(jìn)行通信的能力。因此，認(rèn)知無線電天線由超寬帶天線和可重構(gòu)窄帶天線組成，分別用于感知頻譜和可重構(gòu)通信?？芍貥?gòu)窄帶天線多數(shù)情況下采用電開關(guān)，它會對天線的輻射產(chǎn)生影響；還有的采用機(jī)械旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，將不利于天線的后期制作以及小型化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種認(rèn)知無線電光控頻率可重構(gòu)天線，將超寬帶和窄帶天線集成，具有尺寸小、隔離度高的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)：一種認(rèn)知無線電光控頻率可重構(gòu)天線，包括介質(zhì)基板、蝕刻在介質(zhì)基板上表面的第一天線輻射單元、第二天線輻射單元、第一微帶饋線、第二微帶饋線，和蝕刻在介質(zhì)基板下表面的第一地板、第二地板、第一匹配貼片、第二匹配貼片；

第一微帶饋線一端與第一天線輻射單元連接，另一端與介質(zhì)基板的短邊中點(diǎn)相接，相接處設(shè)有第一地板，第一地板與第一微帶饋線的對稱中心線重合；第一微帶饋線與第二微帶饋線的互相垂直；第二微帶饋線一端與第二天線輻射單元連接，另一端與介質(zhì)基板的長邊相接，靠近介質(zhì)基板的另一邊短邊，在相接處設(shè)有第二地板，第二地板與第二微帶饋線的對稱中心線重合；

所述第一匹配貼片、第二匹配貼片與第二地板隔開一定距離，第一匹配貼片位于第二地板的對稱中心線的一邊，其一短邊與第二地板的對稱中心線重合，第二匹配貼片位于第二地板的對稱中心線的另一邊，第二匹配貼片與第二地板的對稱中心線之間間隔一定距離。

優(yōu)選的，所述第一天線輻射單元為多邊形天線，由正十二多邊形與其他長方形結(jié)構(gòu)在其左半部經(jīng)過三次裁剪形成，多邊形天線右半部從中間開槽；所述第二天線輻射單元為橢圓天線。

具體的，第一天線輻射單元由長24mm的正十二多邊形左半部分上下邊依次與寬為5mm，4mm，2.3mm的長方形相裁剪形成，多邊形天線右半部槽寬為4mm，深為16mm。

優(yōu)選的，第一微帶饋線總長為9.2mm，寬為2.6mm，其中在第一微帶饋線與第一天線輻射單元之間的過渡段長為1.6mm，寬為1.4mm；第二微帶饋線的總長為13.9mm，寬為4mm，其中在第二微帶饋線與第二天線輻射單元之間的過渡段長為0.9mm，寬為1mm。

優(yōu)選的，所述第一匹配貼片、第二匹配貼片與第二地板的距離為1mm，第二匹配貼片與第二地板的對稱中心線的距離為2.5mm。

優(yōu)選的，所述第一匹配貼片由矩形貼片開槽而成；矩形貼片的長為6mm，寬為4mm，槽的長為5.5mm，寬為2.5mm；所述第二匹配貼片為矩形貼片，其長為3.5mm，寬為4mm。

優(yōu)選的，在第一地板與第一匹配貼片之間有第一光控硅開關(guān)，第一地板與第二匹配貼片之間有第二光控硅開關(guān)；第一光控硅開關(guān)、第二光控硅開關(guān)與第二地板的中心對稱線的距離分別為5mm，3.75mm；所述第一光控硅開關(guān)、第二光控硅開關(guān)均為具有內(nèi)光電效應(yīng)的半導(dǎo)體硅。

優(yōu)選的，所述第一地板6的長為26mm，寬為8.8mm；第一地板7的長為18mm，寬為3mm。

優(yōu)選的，所述認(rèn)知無線電光控頻率可重構(gòu)天線，還包括蝕刻在介質(zhì)基板上表面的第一隔離貼片和第二隔離貼片，第一隔離貼片、第二隔離貼片設(shè)置在第一天線輻射單元和第二天線輻射單元之間，二者中心線在同一條直線上，該直線與介質(zhì)基板短邊平行，第一隔離貼片與第二微帶饋線的距離為11.5mm。

具體的，第一隔離貼片長12mm，寬0.5mm，第二隔離貼片長6mm,寬0.5mm，第一隔離貼片與第二隔離貼片之間的缺口長為4mm。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明通過改變地板與天線的匹配來實現(xiàn)重構(gòu)，將超寬帶與窄帶天線集成用于認(rèn)知無線電可重構(gòu)雙端口天線，尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單、隔離度高。

2、本發(fā)明使用多邊形超寬帶天線對頻段2.7～12GHz進(jìn)行覆蓋，利用隔離貼片提高天線之間的隔離度，通過兩個光控硅開關(guān)來實現(xiàn)窄帶天線的可重構(gòu)。

附圖說明

圖1是實施例天線的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是實施例天線的寬帶帶寬圖；

圖3是實施例天線的窄帶帶寬圖；

圖4是實施例天線的隔離度圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

如圖1所示，一種認(rèn)知無線電光控頻率可重構(gòu)天線，包括矩形介質(zhì)基板1、蝕刻在介質(zhì)基板1上表面的第一天線輻射單元2、第二天線輻射單元3、第一微帶饋線4、第二微帶饋線5，和蝕刻在介質(zhì)基板1下表面的第一地板6、第二地板7、第一匹配貼片10、第二匹配貼片11；

本實施例采用的介質(zhì)基板1是厚度為1.6mm高頻板FR4板材，相對介電常數(shù)為4.4，損耗角正切是0.02，整個介質(zhì)基板1尺寸長60mm，寬26mm。

第一微帶饋線4一端與第一天線輻射單元2連接，另一端與介質(zhì)基板1的短邊中點(diǎn)相接，相接處設(shè)有第一地板6，第一地板6與第一微帶饋線4的對稱中心線重合；第一天線輻射單元2、第一微帶饋線4與第一地板6一起構(gòu)成認(rèn)知天線系統(tǒng)的超寬帶感知部分，作用是在一個較寬的頻帶范圍內(nèi)完成頻譜感知。

第二微帶饋線5一端與第二天線輻射單元3連接，另一端與介質(zhì)基板1的長邊相接，靠近介質(zhì)基板1的另一邊短邊，在相接處設(shè)有第二地板7，第二地板7與第二微帶饋線5的對稱中心線重合；第二天線輻射單元3、第二微帶饋線5與第二地板7一起實現(xiàn)頻譜的窄帶。

微帶饋線4與微帶饋線5的方向互相垂直。

第一微帶饋線4總長為9.2mm，寬為2.6mm，其中在第一微帶饋線4與第一天線輻射單元2之間的過渡段長為1.6mm，寬為1.4mm。第二微帶饋線5的總長為13.9mm，寬為4mm，其中在第二微帶饋線5與第二天線輻射單元3之間的過渡段長為0.9mm，寬為1mm。

所述第一天線輻射單元2為多邊形天線，為長24mm的正十二多邊形與其他長方形結(jié)構(gòu)在其左半部經(jīng)過三次裁剪形成，其左半部分上下邊依次與寬為5mm,4mm,2.3mm的長方形相裁剪，多邊形天線右半部從中間開槽，槽寬為4mm，深為16mm。

所述第二天線輻射單元3為橢圓天線，橢圓天線長為8mm，寬為6.4mm。

所述匹配貼片10、11與第二地板7的距離為1mm，匹配貼片10位于第二地板7的對稱中心線的一邊，其短邊與第二地板7的對稱中心線重合，匹配貼片11位于第二地板7的對稱中心線的另一邊，匹配貼片11與第二地板7的對稱中心線的距離為2.5mm。所述第一匹配貼片10由矩形貼片開槽而成，矩形貼片的長為6mm，寬為4mm，槽的長為5.5mm，寬為2.5mm。所述第二匹配貼片11為矩形貼片，其長為3.5mm，寬為4mm。

在第二地板7與第一匹配貼片10之間有第一光控硅開關(guān)12，第二地板7與第二匹配貼片11之間有第二光控硅開關(guān)13；硅光控開關(guān)12、13與第二地板7的中心對稱線的距離分別為5mm,3.75mm。所述光控硅開關(guān)12、13均為具有內(nèi)光電效應(yīng)的半導(dǎo)體硅，該光控硅開關(guān)具有電磁透明的特點(diǎn)，不會對天線輻射造成影響。

所述第一地板6(虛線6的左半部分)的長為26mm，寬為8.8mm；第二地板7的長為18mm，寬為3mm。

一種認(rèn)知無線電光控頻率可重構(gòu)天線，還包括蝕刻在介質(zhì)基板1上表面的第一隔離貼片8、第二隔離貼片9，第一隔離貼片8、第二隔離貼片9設(shè)置在第一天線輻射單元2和第二天線輻射單元3之間，并且第一隔離貼片8與第二隔離貼片9在同一條直線上與介質(zhì)基板短邊平行，隔離貼片8與微帶饋線5的距離為11.5mm，利用隔離貼片提高天線之間的隔離度；第一隔離貼片8長12mm，寬0.5mm，第二隔離貼片9長6mm,寬0.5mm，第一隔離貼片8與第二隔離貼片9之間的缺口長為4mm。

本發(fā)明通過光控硅開關(guān)改變地板7與窄帶天線的匹配，實現(xiàn)頻率可重構(gòu)，采用雙端口微帶饋電。如圖2、圖3、圖4所示，本實施例實現(xiàn)的寬帶范圍是2.7～12GHZ，可重構(gòu)的窄帶范圍是3.3～3.8GHz，4.9～5.5GHz，7.3～8.8GHz，該天線具有小型化，高隔離度的特點(diǎn)。采用光控硅開關(guān)能減小對天線輻射的影響，可重構(gòu)的窄帶頻率覆蓋了常用的通信頻段。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。