一种频率可重构缝隙天线的设计

2019-01-21杨立博

西安邮电大学学报 2018年6期

关键词：方向

商锋, 杨立博, 董闯

(西安邮电大学电子工程学院，陕西西安 710121)

频率可重构天线(frequency reconfigurable antenna, FRA)是一种可以切换工作频率，同时保持辐射方向图基本不变的一种新型天线[1]。频率可重构天线既能应用在支持多个通讯标准的无线通信设备中，也可以应用于舰船，卫星，飞机等需要实现通信、定位、制导、遥测多项功能的大型载体上。采用频率可重构天线可以减少这些载体搭载的天线数量，降低系统的体积和维护费用[2-3]。

频率可重构天线的设计通常采用PIN二极管、射频微机电系统(micro electro mechanical systems，MEMS)、变容二极管等射频微波开关与微带天线、缝隙天线或者偶极子天线相结合的方法[4]。

文献[5]设计了一种宽缝隙频率可重构天线，利用在馈线中间安放两个PIN二极管来调节天线的馈线长度，实现了在1.4 GHz、2.5 GHz和2.65 GHz三个频点间相互切换；文献[6]中设计的频率可重构天线通过两个PIN二极管将两个小的矩形槽和主辐射槽相连，当改变PIN二极管的工作状态时，主辐射槽与两个小矩形槽的连接状态也随之改变，天线可以在1.9 GHz，2.1 GHz和2.3 GHz三个频点间切换。文献[7]中设计的频率可重构天线通过使用开关改变环形槽的长度实现天线的频率可重构，该天线可以在3 GHz和8.3 GHz两个频点间相互切换。

利用文献[5-7]中的设计理论，本文设计出一种频率可重构缝隙天线，增加了两个可以满足C波段卫星通信(3.7～4.2 GHz)和WLAN(5.25～5.85 GHz)通信需求的工作频点。