一種基于開關(guān)切換crlh結(jié)構(gòu)的雙掃頻漏波天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無線移動通信領(lǐng)域，特別是涉及一種基于開關(guān)切換CRLH結(jié)構(gòu)的雙掃頻漏波天線。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著微波和毫米波雷達(dá)在無線移動通信、雷達(dá)防撞領(lǐng)域的應(yīng)用，傳統(tǒng)智能天線饋電結(jié)構(gòu)算法都比較復(fù)雜，微帶漏波相比較結(jié)構(gòu)簡單，低截面，頻控主波束方向可調(diào)，易于耦合，結(jié)構(gòu)簡單的低成本頻率掃描毫米波漏波天線，可應(yīng)用于導(dǎo)彈末段制導(dǎo)所用的高分辨率雷達(dá)。引入新型左右手復(fù)合材料設(shè)計(jì)的微帶漏波天線，CRLH結(jié)構(gòu)的天線依據(jù)其傳播常數(shù)β隨著頻率的增大從左手區(qū)(β<0)到右手區(qū)(β>0)逐漸變化，可以實(shí)現(xiàn)天線從后向到前向的大范圍掃描，而在基模狀態(tài)下可實(shí)現(xiàn)^<ko(i3z天線波束輻射角，kQ為自由空間波數(shù))，工作于基模模式從而簡化饋電網(wǎng)絡(luò)。
[0003]目前一般微帶漏波天線只能實(shí)現(xiàn)單一頻率掃描，本實(shí)用新型通過引入天線開關(guān)，通過頻段切換讓不同頻率的兩根CRLH結(jié)構(gòu)的漏波掃描天線交替工作，通過電路模塊時(shí)分同步控制天線開關(guān)進(jìn)行切換，從而實(shí)現(xiàn)高低頻掃功能增大頻掃范圍。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題;提供了一種利用特殊的正負(fù)相位常數(shù)特性實(shí)現(xiàn)波束的后向到前向大范圍掃描外，同時(shí)通過電路模塊時(shí)分同步控制天線開關(guān)進(jìn)行高低頻切換，使雙頻掃漏波天線得以實(shí)現(xiàn)，基板上中和隔離線的加入使兩根天線隔離度增加，避免耦合度過高產(chǎn)生掃頻干擾的基于開關(guān)切換CRLH結(jié)構(gòu)的雙掃頻漏波天線。
[0005]本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:
[0006]—種基于開關(guān)切換CRLH結(jié)構(gòu)的雙掃頻漏波天線，其特征在于，包括:
[0007]雙掃頻漏波天線:包括長方形介質(zhì)基板，設(shè)置在介質(zhì)板上下兩面金屬層，上表面金屬層設(shè)置有兩根周期性電路單元天線一和周期性電路單元天線二，兩根周期性電路單元天線一和周期性電路單元天線二之間通過隔離中和線連接，下表面為接地金屬層；
[0008]開關(guān)切換組件:與雙掃頻漏波天線連接，包括與雙掃頻漏波天線連接連接的天線開關(guān)、分別與天線開關(guān)連接的控制電路模塊、分別與天線開關(guān)和控制電路模塊連接的射頻接收器、以及與控制電路模塊連接的信號發(fā)生模塊；
[0009]所述控制電路模塊包括依次連接的天線切換開關(guān)檢測電路、頻率控制信號生成器以及開關(guān)控制信號發(fā)生模塊;所述頻率控制信號生成器與射頻接收器連接，所述開關(guān)控制信號發(fā)生模塊與天線開關(guān)連接;所述天線切換開關(guān)檢測電路與信號發(fā)生模塊連接；
[0010]其中:
[0011 ]信號發(fā)生模塊:生成開關(guān)切換組件的控制信號；
[0012]天線切換開關(guān)檢測電路:對開關(guān)進(jìn)行切換的控制信號進(jìn)行檢測，生成開關(guān)切換檢測信號；
[0013]頻率控制信號生成器，來根據(jù)頻率指定切換到哪個狀態(tài)而開關(guān)控制信號模塊直接控制開關(guān)的切換；
[0014]開關(guān)控制信號發(fā)生模塊:響應(yīng)上述頻率控制信號，根據(jù)判斷控制天線開關(guān)切換；
[0015]天線開關(guān):響應(yīng)于開關(guān)控制信號，切換介質(zhì)基板上的天線單元一和天線單元二交替頻掃工作；
[0016]射頻接收器，與頻率控制信號生成器交互，用以接收來自天線的反饋信號，變換開關(guān)控制信號對天線進(jìn)行切換工作；
[0017]在上述的一種基于開關(guān)切換CRLH結(jié)構(gòu)的雙掃頻漏波天線，所述的天線單元一叉指電容指數(shù)為8對16根，每根叉指的長度為6.7mm,寬度為0.6mm，交指的間隙寬度為0.48mm。叉指兩側(cè)短截線的長和寬分別為9.7mm、1.2mm。短截線的一端與交指電容連接，另一端通過通孔via與接地板短接。使用的時(shí)候一個端口做為饋線端，另一個端口接匹配負(fù)載;天線單元一的頻散特性曲線的正負(fù)相位轉(zhuǎn)變點(diǎn)位于3.6GHz，帶寬為2.9GHz?4.8GHz，2.9GHz到
3.6GHz的頻段范圍形成的是后向波輻射，在3.6GHz，波速輻射角為90°形成端射波，3.6GHz至IJ4.8GHz的頻段范圍行成的是前向波輻射。
[0018]在上述的一種基于開關(guān)切換CRLH結(jié)構(gòu)的雙掃頻漏波天線，所述的天線單元二叉指電容指數(shù)為8對16根，每根叉指的長度為5mm,寬度為0.2mm,交指的間隙寬度為0.1mm.采用在交指電容兩側(cè)手指上穿孔接地，過孔直徑大小為0.1mm.使用的時(shí)候一個端口做為饋線端，另一個端口接匹配負(fù)載；天線單元二的頻散特性曲線的正負(fù)相位轉(zhuǎn)變點(diǎn)約位于4.2GHz，帶寬為3.2GHz ?6.8GHz，其中 3.2GHz ?4.2GHz時(shí)，為后向波輻射，4.2GHz ?6.8GHz為前向波輻射。
[0019]在上述的一種基于開關(guān)切換CRLH結(jié)構(gòu)的雙掃頻漏波天線，所述介質(zhì)基板采用RogersRT/Duroid 5880材質(zhì)，相對介電常數(shù)￡1^ = 2.2，介質(zhì)基板厚度為I.75mm。
[0020]因此，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):通過引入開關(guān)切換模塊，對兩組天線進(jìn)行時(shí)域控制進(jìn)行交替掃頻，使漏波天線的頻率掃描帶寬增大，實(shí)現(xiàn)了大范圍電掃描天線功能。制作工藝簡單、成本低、頻掃性能好且滿足低剖面要求，天線穩(wěn)定性好，具有很好的實(shí)用價(jià)值，應(yīng)用前景廣闊。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為所述的天線電路單元結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖2為所述的天線切換電路構(gòu)架圖。
[0023]圖3為所用射頻開關(guān)電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0025]實(shí)施例:
[0026]參見圖1:5為長方形介質(zhì)基板，介質(zhì)板上下兩面都有金屬層，上表面金屬層是兩根周期性電路單元天線I和2，還有隔離中和線3，下表面為接地金屬層5。圖2為天線切換電路流程圖，6為天線切換開關(guān)檢測電路模塊，7位頻率控制信號生成器模塊，8為生成的開關(guān)控制信號控制開關(guān)的切換情況，9為射頻接收器，接收開關(guān)切換