本發(fā)明屬于可重構(gòu)天線設(shè)計(jì)，具體涉及一種基于光電導(dǎo)開關(guān)的可重構(gòu)天線。

背景技術(shù)：

1、天線作為無線通信網(wǎng)絡(luò)中用于接收和發(fā)射信號(hào)的關(guān)鍵裝置，是通信系統(tǒng)的核心組成部分。隨著現(xiàn)代通信系統(tǒng)日益復(fù)雜化，對(duì)天線性能的要求也越來越高，僅僅通過增加天線數(shù)量來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的多種功能，會(huì)導(dǎo)致體積過大，成本過高等問題。因此設(shè)計(jì)具有復(fù)用功能的可重構(gòu)天線成為了研究者們關(guān)注的重點(diǎn)。

2、實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)天線的方式主要是加載可調(diào)開關(guān)來控制天線的電磁響應(yīng)。傳統(tǒng)的開關(guān)負(fù)載天線設(shè)計(jì)往往面臨著諸多挑戰(zhàn)。一方面，機(jī)械結(jié)構(gòu)開關(guān)切換不靈活，容易對(duì)天線造成物理?yè)p傷，縮短其使用壽命并影響性能穩(wěn)定性。另一方面，依賴于直流電路驅(qū)動(dòng)的開關(guān)器件往往伴隨著電磁干擾的問題，給天線性能帶來了不穩(wěn)定因素。此外，復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)也增加了天線小型化的難度，使得天線難以適應(yīng)更高頻段的應(yīng)用需求。

3、為了克服這些問題，我們?cè)谔炀€設(shè)計(jì)中引入了光電導(dǎo)開關(guān)。光電導(dǎo)開關(guān)的實(shí)現(xiàn)原理是半導(dǎo)體的光電導(dǎo)效應(yīng)，它具有電磁兼容性好、體積小、響應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。將其應(yīng)用于可重構(gòu)天線的設(shè)計(jì)中，不僅可以提高天線的可靠性，還能有效減小天線的尺寸，這一研究方向展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有可重構(gòu)天線依賴于直流電路驅(qū)動(dòng)的開關(guān)器件往往伴隨著電磁干擾，給天線性能帶來了不穩(wěn)定因素問題，提供一種基于光電導(dǎo)開關(guān)的可重構(gòu)天線；

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種基于光電導(dǎo)開關(guān)的可重構(gòu)天線，其特征在于，包括：圓形貼片、環(huán)形貼片、介質(zhì)層、光電導(dǎo)開關(guān)、微帶線以及金屬背板層；

3、所述介質(zhì)層設(shè)置在金屬背板層上，所述圓形貼片和環(huán)形貼片設(shè)置在介質(zhì)層上，且所述圓形貼片位于環(huán)形貼片的內(nèi)部，所述圓形貼片通過光電導(dǎo)開關(guān)與環(huán)形貼片連接，所述微帶線設(shè)置在介質(zhì)層上，并與環(huán)形貼片相連接，所述金屬背板層設(shè)置有通孔，用于激光通過金屬背板層和介質(zhì)層照射到光電導(dǎo)開關(guān)上。

4、進(jìn)一步地，所述環(huán)形貼片的內(nèi)半徑大于圓形貼片的半徑。

5、進(jìn)一步地，所述電導(dǎo)開關(guān)的兩側(cè)通過導(dǎo)電銀漿分別固定在圓形貼片和環(huán)形貼片上。

6、進(jìn)一步地，所述光電導(dǎo)開關(guān)采用的原料為p型摻雜的雙面拋光硅晶圓片。

7、進(jìn)一步地，所述介質(zhì)層采用的材料為rogers?ro4350b，相對(duì)介電常數(shù)為3.66，厚度為0.76mm。

8、有益效果：通過在貼片結(jié)構(gòu)中加入半導(dǎo)體硅開關(guān)，可以利用激光源控制快速改變天線表面電流分布區(qū)域的形狀，從而使得輻射結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，天線在工作頻段的回波損耗和輻射強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)了光控可重構(gòu)，在對(duì)天線結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行有效控制的同時(shí)，并不會(huì)對(duì)傳輸信息的電磁波進(jìn)行干擾，且響應(yīng)速度較快，能夠?qū)崿F(xiàn)更快的天線輻射調(diào)控功能，同時(shí)整個(gè)天線結(jié)構(gòu)易于加工，且開關(guān)使用半導(dǎo)體硅材料便于獲得，成本較低，尺寸較小，便于集成。

技術(shù)特征：

1.一種基于光電導(dǎo)開關(guān)的可重構(gòu)天線，其特征在于，包括：圓形貼片(1)、環(huán)形貼片(2)、介質(zhì)層(3)、光電導(dǎo)開關(guān)(4)、微帶線(5)以及金屬背板層(6)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于光電導(dǎo)開關(guān)的可重構(gòu)天線，其特征在于，所述環(huán)形貼片(2)的內(nèi)半徑大于圓形貼片(1)的半徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于光電導(dǎo)開關(guān)的可重構(gòu)天線，其特征在于，所述電導(dǎo)開關(guān)的兩側(cè)通過導(dǎo)電銀漿分別固定在圓形貼片(1)和環(huán)形貼片(2)上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于光電導(dǎo)開關(guān)的可重構(gòu)天線，其特征在于，所述光電導(dǎo)開關(guān)(4)采用的原料為p型摻雜的雙面拋光硅晶圓片。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于光電導(dǎo)開關(guān)的可重構(gòu)天線，其特征在于，所述介質(zhì)層(3)采用的材料為rogers?ro4350b，相對(duì)介電常數(shù)為3.66，厚度為0.76mm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種基于光電導(dǎo)開關(guān)的可重構(gòu)天線，包括：圓形貼片、環(huán)形貼片、介質(zhì)層、光電導(dǎo)開關(guān)、微帶線以及金屬背板層，介質(zhì)層設(shè)置在金屬背板層上，圓形貼片和環(huán)形貼片設(shè)置在介質(zhì)層上，且圓形貼片位于環(huán)形貼片的內(nèi)部，圓形貼片通過光電導(dǎo)開關(guān)與環(huán)形貼片連接，微帶線設(shè)置在介質(zhì)層上，并與環(huán)形貼片相連接，金屬背板層設(shè)置有通孔，用于激光通過金屬背板層和介質(zhì)層照射到光電導(dǎo)開關(guān)上，通過在圓形貼片和環(huán)形貼片之間加入光電導(dǎo)開關(guān)，可以利用激光源控制快速改變天線表面電流分布區(qū)域的形狀，從而使得輻射結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，天線在工作頻段的回波損耗和輻射強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)了光控可重構(gòu)。

技術(shù)研發(fā)人員：武軍偉,林昱龍,黃業(yè)成,程強(qiáng),崔鐵軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東南大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6