全文摘要
本实用新型公开了一种基于多铁异质结的重构天线，包括基板、辐射体及馈电线，还包括反射板、多铁异质结及控制电极，所述多铁异质结与辐射体分段连接组成辐射线，多铁异质结连接所述控制电极，所述辐射线布置于基板正面，基板反面连接反射板，辐射线的一端连接所述馈电线，馈电线及控制电极连接外部控制端。本实用新型采用体积微小的多铁异质结作为频率调节部，并将其嵌入到天线中与辐射体连接，不额外占用其他空间，既可以满足多频段的可重构天线要求，也可以有效缩小整个天线系统的体积，具有调频范围广，可靠性高，体积小，耗能低，开关速度快的特点。
主设计要求
1.一种基于多铁异质结的重构天线，包括基板、辐射体及馈电线，其特征在于，还包括反射板、多铁异质结及控制电极，所述多铁异质结与辐射体分段连接组成辐射线，多铁异质结连接所述控制电极，所述辐射线布置于基板正面，基板反面连接反射板，辐射线的一端连接所述馈电线，馈电线及控制电极连接外部控制端。
设计方案
1.一种基于多铁异质结的重构天线，包括基板、辐射体及馈电线，其特征在于，还包括反射板、多铁异质结及控制电极，所述多铁异质结与辐射体分段连接组成辐射线，多铁异质结连接所述控制电极，所述辐射线布置于基板正面，基板反面连接反射板，辐射线的一端连接所述馈电线，馈电线及控制电极连接外部控制端。
2.根据权利要求1所述的一种基于多铁异质结的重构天线，其特征在于，所述反射板为半球形或弧形。
3.根据权利要求2所述的一种基于多铁异质结的重构天线，其特征在于，所述辐射线中，多铁异质结及辐射体枝节的数量大于等于一。
4.根据权利要求3所述的一种基于多铁异质结的重构天线，其特征在于，所述辐射线以弯曲条形布设在基板表面。
5.根据权利要求4所述的一种基于多铁异质结的重构天线，其特征在于，所述辐射线中每段辐射体的弯曲形状不同。
6.根据权利要求4或5所述的一种基于多铁异质结的重构天线，其特征在于，所述辐射线中每段辐射体的长度不同。
7.根据权利要求2或3所述的一种基于多铁异质结的重构天线，其特征在于，所述辐射线的数量大于等于一，所述馈电线连接每条辐射线的一端。
8.根据权利要求4所述的一种基于多铁异质结的重构天线，其特征在于，所述辐射线以螺旋曲线形布设在基板上。
9.根据权利要求1或4所述的一种基于多铁异质结的重构天线，其特征在于，所述辐射线末端的多铁异质结同时连接若干节辐射体。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种天线，特别涉及一种基于多铁异质结的重构天线。
背景技术
随着通讯科学的发展，通讯设备也得到了越来越高程度的普及，而由于各类通讯设备生产规模化、使用普适化与多功能化的要求，通讯设备须要求其天线覆盖到多个工作频段。以往解决这个问题的办法是配置多个天线单元，根据通讯设备对天线工作频段的要求，选择合适的天线单元，或者是增加天线辐射体单元与对应天线辐射体单元的开关，利用开关选择辐射体单元从而改变天线的工作频段。
而随着通讯技术的不断发展，尤其是5G技术的即将到来，通讯设施当中留给天线的位置愈发狭小，尤其是对于移动通讯设备来说，便携化、轻薄化的要求也进一步要求减小信号收发系统的体积。
这就需要有新的方法来解决上述问题。因此很多天线便利用了类似于晶体管的结构来作为开关单元，并且独立于天线辐射体之外而仅仅作为某一辐射单元的开关来对天线进行重构操作。这样的普通晶体管结构体积较大，且不易于制作，功耗大，开关速度慢，已渐渐不能满足当今通讯设备的要求。
公开号 CN105576338A的发明申请公开了一种调整天线辐射体工作频率的方法，包括：A：移动终端获取基站发出的网络信号，确定移动终端的工作制式和工作频率，移动终端包括天线辐射体和天线辐射体的支架；B：根据移动终端的工作制式和工作频率，改变支架的介电常数，使得天线辐射体的中心工作频率与移动终端的工作频率保持一致。支架的材料包括量子顺电体和\/或多铁性材料，施加电场、磁场或力改变支架的介电常数，从而改变天线辐射体的工作频率，实现调整天线辐射体的工作制式和工作频率，使得移动终端可以根据需要的工作制式和工作频率，进行天线辐射体的工作频率调整，可支撑的需要的频率范围。对应的，该发明还提供了可调整天线辐射体工作频率的移动终端。
上述对比文件中的天线通过改变支架的介电常数来改变天线的工作频率，虽比传统方法更有效，但本质上仍然是天线与开关独立，且无法有效缩小天线整体的体积，存在体积较大、耗能高、开关速度慢的问题。
实用新型内容
针对现有技术体积较大、耗能高、开关速度慢的问题，本实用新型提供了一种基于多铁异质结的重构天线，采用体积微小的多铁异质结作为频率调节部，并将其嵌入到天线中与辐射体连接，不额外占用其他空间，既可以满足多频段的要求，也可以有效缩小整个天线的体积，具有调频范围广，可靠性高，体积小，耗能低，开关速度快的特点。
以下是本实用新型的技术方案。
一种基于多铁异质结的重构天线，包括基板、辐射体及馈电线，还包括反射板、多铁异质结及控制电极，所述多铁异质结与辐射体分段连接组成辐射线，多铁异质结连接所述控制电极，所述辐射线布置于基板正面，基板反面连接反射板，辐射线的一端连接所述馈电线，馈电线及控制电极连接外部控制端。本实用新型在其特定的部位采用了多铁异质结，通过给多铁异质结施加适当的电场信号即可以使得多铁异质结实现由导体到绝缘体的特性转变，即达到了开关状态的实现。这样通过开关状态的转变实现了天线特定部位的导通与关断，便从实际工作效果上改变了天线辐射体的分布。通过上述的改变，可以实现对天线进行不同的工作频段的选择。这样通过将多铁异质结作为开关，并将其嵌入到天线辐射体中与辐射体一体化集成为一个整体，利用电场信号进行开关控制，不仅可以将开关小型化，不占用额外空间，减小整体天线系统的体积，还可以极其方便地利用电场信号实现多个工作频段的开关与各频段之间的切换。并且本开关以电信号进行控制，无任何机械动作，响应迅速。
作为优选，所述反射板为半球形或弧形。反射板的作用类似雷达的信号增强板，可以增加一定角度内的信号强度。
作为优选，所述辐射线中，多铁异质结及辐射体枝节的数量大于等于一。辐射体及多铁异质结相互组合成类似竹节的结构，通过控制多铁异质结的导通与否来调整辐射体在实际工作时的排线分布，实现多种频段的快速切换。
作为优选，所述辐射线以弯曲条形布设在基板表面。由于一般安装空间的单方向长度有限，因此为了增加辐射线的整体长度，提高天线的调频范围，采用了弯曲条形的布设方式，充分利用空间，缩小所需体积。
作为优选，所述辐射线中每段辐射体的弯曲形状不同。不同的形状具有不同的频率特性，因此这样做可以提高频率调节能力。
作为优选，所述辐射线中每段辐射体的长度不同。不同的长度具有不同的频率特性，这样做可提高频率调节能力。
作为优选，所述辐射线的数量大于等于一，所述馈电线连接每条辐射线的一端。多根辐射线可以增强信号接收能力，同时提高可靠性。
作为优选，所述辐射线以螺旋曲线形布设在基板上。该形状为一种可选的特殊图案。
作为优选，所述辐射线末端的多铁异质结同时连接若干节辐射体。该结构使辐射线末端形成分叉的形状。
本实用新型采用体积微小的多铁异质结作为频率调节部，并将其嵌入到天线中与辐射体连接，不额外占用其他空间，既可以满足多频段的要求，也可以有效缩小整个天线系统的体积，具有调频范围广，可靠性高，体积小，耗能低，开关速度快的特点。
附图说明
图1为本实用新型一种实施例的示意图；
图2为本实用新型另一种实施例的示意图；
图3为本实用新型中多铁异质结的示意图；
图中：1-基板、2-辐射体、3-馈电线、4-多铁异质结、5-外部控制端、6-顶电极、7-底电极。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本技术方案作进一步阐述。
实施例1：如图1所示为一种基于多铁异质结的重构天线，包括基板1、辐射体2及馈电线3，还包括反射板（未画出）、多铁异质结4及控制电极，所述多铁异质结4与辐射体2分段连接组成辐射线，多铁异质结4连接所述控制电极，所述辐射线布置于基板1正面，基板反面连接反射板，辐射线的一端连接所述馈电线3，馈电线3及控制电极连接外部控制端。本实施例的基板1为扁平长方体。
本实施例中所述反射板为半球形。反射板的作用类似雷达的信号增强板，可以增加一定角度内的信号强度。
本实施例中共有一根辐射线，该辐射线中，多铁异质结4的数量为三个，辐射体2枝节的数量为四段。辐射体2及多铁异质结4相互组合成类似竹节的结构，通过控制多铁异质结4的导通与否来调整辐射体2在实际工作时的排线分布，实现多种频段的快速切换。
本实施例中，所述辐射线以弯曲条形布设在基板1表面。由于一般安装空间的单方向长度有限，因此为了增加辐射线的整体长度，提高天线的调频范围，采用了弯曲条形的布设方式，充分利用空间，缩小所需体积。
本实施例中，所述辐射线中每段辐射体2的弯曲形状不同。不同的形状具有不同的频率特性，因此这样做可以提高频率调节能力。
本实施例中，所述辐射线中每段辐射体2的长度不同。不同的长度具有不同的频率特性，这样做可提高频率调节能力。
实施例2：如图2所示为另一种基于多铁异质结的重构天线，本实施例中包含三根辐射线，辐射线的形状及长度均一致，每根辐射线设有一个多铁异质结4及两段辐射体2，同一辐射线中的两段辐射体2长度及形状不同，辐射线的一端通过馈电线3连接，本实施例其他特征与上述实施例1一致。
另外如图3所示为多铁异质结4的示意图，铁电材料在下，铁磁材料在上，两种材料一体成型，所述控制电极包括铁磁材料上表面的顶电极6以及铁电材料下表面的底电极7，两个电极通过导线连接到外部控制端5。通过给多铁异质结4的控制电极施加适当的电场信号即可以使得多铁异质结4实现由导体到绝缘体的特性转变，即达到了开关状态的实现。这样通过开关状态的转变实现了天线特定部位的导通与关断，便从实际工作效果上改变了天线辐射体2的分布。通过上述的改变，可以实现对天线进行不同的工作频段的选择。
通过将多铁异质结4作为开关，并将其嵌入到天线辐射体2中与辐射体2一体化集成为一个整体，利用电场信号进行开关控制，不仅可以将开关小型化，不占用额外空间，减小整体天线系统的体积，还可以极其方便地利用电场信号实现多个工作频段的开关与各频段之间的切换。并且本开关以电信号进行控制，无任何机械动作，响应迅速。
上述实施例调频范围广，可靠性高，体积小，耗能低，开关速度快。
应当说明的是，该具体实施例仅用于对技术方案的进一步阐述，不用于限定该技术方案的范围，任何基于此技术方案的修改、等同替换和改进等都应视为在本实用新型的保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920104004.2
申请日:2019-01-22
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:86(杭州)
授权编号:CN209313011U
授权时间:20190827
主分类号:H01Q 5/321
专利分类号:H01Q5/321;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q19/12
范畴分类:38G;
申请人:中国计量大学
第一申请人:中国计量大学
申请人地址:310018 浙江省杭州市市辖区下沙高教园区学源街258号
发明人:吴桐;朱明敏;周浩淼;郁国良
第一发明人:吴桐
当前权利人:中国计量大学
代理人:尉伟敏
代理机构:33109
代理机构编号:杭州杭诚专利事务所有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计