铁氧体材料在可重构天线设计中的应用

【作者】 伍瑞新； 谭立容； 撒忠昊； 楼群；

【机构】 南京大学；

【摘要】 随着通信技术的发展,无线通信系统中天线数量的增多导致了系统电磁干扰和电磁兼容问题日益突出。解决上述问题的一个有效途径是天线的"可重构",即通过各种控制方式动态改变天线的关键特性,从而使一个天线具有多个天线的功能。在可重构天线的实现上,目前主要是采用电重构方法,即在天线结构中加入变容二极管或开关器件等实现天线的可重构。在本文中我们提出了一种新的"可重构天线"方法。通过在天线设计中加载磁性材料,实现了通过调节外加磁场对天线工作频率、极化特性的重构。我们将介绍如何在基片集成波导天线中加载铁氧体实现了宽频调谐、多极化和低剖面的可重构天线。研制的工作在微波X波段的新型基片集成波导可重构天线中,频率可调天线的最大的频率调谐范围达到1460 MHz,而极化可重构天线实现圆极化和线极化方式的变化。天线具有高性能、低成本、易与平面电路集成、小型和紧凑的结构等特点。为了实现频率可重构的高定向性天线,我们还利用磁性光子晶体的带隙频率可用外加磁场调节的特性,通过对磁性光子晶体的结构设计实现了频率可调的带隙天线,在频率可调区间天线的平均方向性系数到32。以上天线的重构方法为可重构天线的研究和设计提供了一条新的实现途径和天线原型,这种类型的可调天线将在诸如无线通讯等工程领域有着潜在应用价值。更多还原