可調天線的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及天線領域，尤其涉及一種可調天線。
【背景技術】
[0002]目前市場上大部分的天線都是不可調的，也就是說天線的回波損耗是固定的，當發射/接收頻率在回波損耗最好(大)的時候，天線的輻射效率會最高，而在回波損耗比較差(小)時，大部份的功率被反射回去，導致天線的輻射效率較低。
[0003]參考圖1所示，圖1為現有技術第I種頻段可調的天線，通過改變變容二極管21的電容值來改變匹配諧振電路中的諧振頻率，從而實現帶寬的移動，可以在一定范圍內起到調節回波損耗的功能。該技術的缺陷:可調范圍窄，各頻點的回波損耗不好控制；如果用在功放后面，調節變容二極管21的容值會導致兩端的阻抗變化，從而導致功放工作不穩定(如自激)。
[0004]參考圖2所示，圖2為現有技術第2種頻段可調的天線，通過開關22選用不同的固定電容值的電容23，也可以起到調節回波損耗的功能。該技術的缺陷:調節不夠靈活，不能連續調節，步進過大。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種可調天線。所述可調天線包括天線、匹配電感、移相器;所述移相器的輸入端與所述天線連接，輸入所述天線接收到的微波信號，所述移相器的輸出端輸出經變換后的微波信號，所述匹配電感的一端連接所述移相器的輸入端，所述匹配電感的另一端接地。
[0006]進一步地，所述移相器包括電橋、第一變容二極管、第二變容二極管、電壓控制單元、第一電阻以及第二電阻;所述電橋的輸入端與所述天線連接，輸入所述天線接收到的微波信號，所述電橋的直通端連接所述第一變容二極管的正極，所述電橋的耦合端連接所述第二變容二極管的正極，所述第一變容二極管的負極與所述第二變容二極管的負極接地，所述電橋的輸出端輸出經變換后的微波信號，所述電壓控制單元的輸出端通過第一電阻連接所述第一變容二極管的正極，所述電壓控制單元的輸出端又通過第二電阻連接所述第二變容二極管的正極。
[0007]進一步地，所述電橋的直通端、所述電橋的耦合端輸出信號相位相差90°。
[0008]進一步地，所述電橋為3DB電橋。
[0009]進一步地，所述第一變容二極管與所述第二變容二極管特性相同。
[0010]進一步地，所述電壓控制單元為直流穩壓電源。
[0011]本發明提供的技術方案中，可調天線具有匹配電感和移相器，其中匹配電感可以調整天線回波圓圖在史密斯圓圖所在的位置，而通過移相器可以移動天線的回波損耗在工作頻段的不同位置，以達到全頻段的回波損耗都是最好的，很好的提高了天線的輻射效率，可以獲得更大的調節范圍，可實現連續可調，靈活方便。并且如果改變移相器特性阻抗，可以改變調節范圍和匹配不同天線和功放回波損耗。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以從這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為現有技術第I種頻段可調的天線的結構示意圖；
圖2位現有技術第2種頻段可調的天線的結構示意圖；
圖3為本發明實施例提供的一種可調天線的結構示意圖；
圖4為現有技術第I種頻段可調的天線的回波損耗圖；
圖5為本發明可調天線的回波損耗圖；
圖6為本發明實施例提供的另一種可調天線的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面將結合本發明實施方式中的附圖，對本發明實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述。以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護范圍。
[0015]本發明實施例提供的一種可調天線包括天線、匹配電感、移相器;移相器的輸入端與所述天線連接，輸入天線接收到的微波信號，移相器的輸出端輸出經變換后的微波信號，匹配電2連接在移相器的輸入端與地之間。
[0016]本發明提供的可調天線由于具有匹配電感和移相器，匹配電感可以調整天線的回波圓圖在史密斯圓圖所在的位置，而通過移相器可以移動天線的回波損耗在工作頻段的不同位置，以達到全頻段的回波損耗都是最好的，很好的提高了天線的輻射效率，可以獲得更大的調節范圍(比現有技術第I種頻段可調的天線調節范圍大30%以上，參考圖4、圖5所示)，可實現連續可調，靈活方便。
[0017]并且如果改變移相器特性阻抗，可以改變調節范圍和匹配不同天線和功放回波損耗;進一步，還可以提高發射效率和接收靈敏度，例如，如果發射4W的信號，可以提高17.5%或10%的效率，接收能提高0.72dB或0.42dB的靈敏度；以及提高發射系統的穩定度，因為回波匹配在_15dB以下，所以減小功放的反射，對系統的穩定有好處。
[0018]圖3為本發明提供的一種可調天線實施例示意圖，該可調天線包括天線1、匹配電感2、移相器3;其中移相器3包括電橋31、第一變容二極管32、第二變容二極管33、電壓控制單元34、第一電阻35以及第二電阻36;所述電橋包括4個端口:輸入端A，直通端B，耦合端C，輸出端D。所述電橋31的輸入端A與所述天線I連接，輸入所述天線I接收到的微波信號，所述電橋31的直通端B連接所述第一變容二極管32的正極，所述電橋31的耦合端C連接所述第二變容二極管33的正極，，所述第一變容二極管32的負極與所述第二變容二極管33的負極接地，所述電橋31的輸出端D輸出經變換后的微波信號，所述電壓控制單元34的輸出端通過第一電阻35連接所述第一變容二極管32的正極，所述電壓控制單元34的輸出端又通過第二電阻36連接所述第二變容二極管33的正極。所述電壓控制單元34用于改變所述第一變容二極管32與所述第二變容二極管33的電容值。
[0019]輸入的微波信號經電橋31分成兩路，分別進入電橋31的直通端B和耦合端C，當直通端B接第一變容二極管32時，其輸出信號被第一變容二極管32反射，重新進入電橋31，并由輸入端A、輸出端D輸出。同理，當耦合端C接第二變容二極管33時，其輸出信號亦被第二變容二極管33反射，由輸入端A、輸出端D輸出。當所述第一變容二極管32與所述第二變容二極管33特性相同時，兩路反射信號在輸出端同相疊加，在輸入端因為180°反相，相互抵消。因此，輸入端A的輸入信號由于第一變容二極管32與第二變容二極管33的反射作用，全部從輸出端D輸出，輸出的微波信號的相位與第一變容二極管32、第二變容二極管33的電抗(通過改變其電容值可以改變電抗)以及電橋31的特性有關，通過改變所述第一變容二極管32與所述第二變容二極管33的電抗可以使輸出信號的相位改變，在調節所述第一變容二極管32與所述第二變容二極管33的電容值時，所述移相器3兩端的特性阻抗不變，不會引起前后端器件的失配。第一變容二極管32與所述第二變容二極管33特性相同。
[0020]電壓控制單元34為直流穩壓電源。所述直流穩壓電源給所述第一變容二極管32與所述第二變容二極管33提供一個可變電壓，從而改變所述第一變容二極管32與第二變容二極管33的電容值。直流穩壓電源連續可調，穩壓性能好，輸出電壓紋波小。
[0021]圖6為本發明提供的另一種可調天線實施例示意圖，在本實施例中，電橋61的耦合端和直通端可以直通直流電壓，電壓控制單元63的輸出端可以只通過第二電阻62連接所述第二變容二極管64的正極。
[0022]在圖6所示的實施例中，電橋61由電容電感組成，但需要說明的是，這只是電橋的一種實現方式，本發明提供的實施例中，電橋的實現方式有很多種，除了電容電感的實現方式，還有微帶線耦合，變壓線，巴倫等實現方式。
[0023]在本發明實施例中電橋的直通端B、耦合端D輸出信號相位相差最佳值為90°，但在實際使用中可以有一定的偏差。
[0024]電橋為3DB電橋(也叫同頻合路器)。
[0025]顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明權利要求的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種可調天線，其特征在于，包括天線、匹配電感、移相器;所述移相器的輸入端與所述天線連接，輸入所述天線接收到的微波信號，所述移相器的輸出端輸出經變換后的微波信號，所述匹配電感連接在所述移相器的輸入端與地之間。2.根據權利要求1所述的可調天線，其特征在于，所述移相器包括電橋、第一變容二極管、第二變容二極管、電壓控制單元以及第二電阻;所述電橋的輸入端與所述天線連接，輸入所述天線接收到的微波信號，所述電橋的直通端連接所述第一變容二極管的正極，所述電橋的耦合端連接所述第二變容二極管的正極，所述第一變容二極管的負極與所述第二變容二極管的負極接地，所述電橋的輸出端輸出經變換后的微波信號，所述電壓控制單元的輸出端通過第二電阻連接所述第二變容二極管的正極。3.根據權利要求2所述的可調天線，其特征在于，所述電橋還包括第一電阻，所述電壓控制單元的輸出端通過第一電阻連接所述第一變容二極管的正極。4.根據權利要求2或3所述的可調天線，其特征在于，所述電橋的直通端、所述電橋的耦合端輸出信號相位相差90°。5.根據權利要求2或3所述的可調天線，其特征在于，所述電橋為3DB電橋。6.根據權利要求2或3所述的可調天線，其特征在于，所述第一變容二極管與所述第二變容二極管特性相同。7.根據權利要求2或3所述的可調天線，其特征在于，所述電壓控制單元為直流穩壓電源。
【專利摘要】本發明提供了一種可調天線，包括天線、匹配電感、移相器；所述移相器的輸入端與所述天線連接，輸入所述天線接收到的微波信號，所述移相器的輸出端輸出經變換后的微波信號，所述匹配電感連接在所述移相器的輸入端與地之間。該可調天線很好的提高了天線的輻射效率，可以獲得更大的調節范圍，可實現連續可調，靈活方便。并且如果改變移相器特性阻抗，可以改變調節范圍和匹配不同天線和功放回波損耗。
【IPC分類】H01Q3/36
【公開號】CN105633580
【申請號】CN201510990715
【發明人】高存浩, 尤國雄, 高其珍, 周智
【申請人】海能達通信股份有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月25日