本發(fā)明涉及水天線，具體為一種基于多功能平面倒f型水天線的三態(tài)重構(gòu)方法。

背景技術(shù)：

1、基于水的特性設(shè)計(jì)的水天線相對(duì)于傳統(tǒng)的天線，不但成本低、接入方便，而且具有隱蔽性和可應(yīng)急性的特點(diǎn)，近幾年中大受歡迎；水比一般介質(zhì)、金屬更容易加工成任意形狀。由此水天線技術(shù)因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在通信等各領(lǐng)域均有巨大的潛力；隨著目前通訊技術(shù)的發(fā)展，對(duì)天線的要求也越來(lái)越高，然而，傳統(tǒng)水天線通常是為特定的通信頻段、應(yīng)用場(chǎng)景或工作模式設(shè)計(jì)的，存在頻段固定、功能單一等限制，并且一旦設(shè)計(jì)制造成形，天線結(jié)構(gòu)就無(wú)法改變，工作特性也無(wú)法改變，從而難以適應(yīng)現(xiàn)代通信系統(tǒng)中日益復(fù)雜和多變的需求；

2、專利公開號(hào)為cn114843759b公開了一種單極子水天線，包括同軸電纜、金屬底板、底座、第一水罐、第二水罐和四個(gè)弧形水臂，通過(guò)向兩個(gè)水罐內(nèi)注水可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)工作頻段都能全向輻射；但是由于該水天線不能根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境的需要實(shí)時(shí)改變天線的結(jié)構(gòu)、功能等特性，存在不能夠根據(jù)場(chǎng)景需求更靈活地選擇頻段并匹配相應(yīng)的輻射模式，極大限制了水天線的應(yīng)用等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供一種基于多功能平面倒f型水天線的三態(tài)重構(gòu)方法，可以實(shí)現(xiàn)單極子天線、倒f天線和倒l天線三種不同類型天線的轉(zhuǎn)換，同樣也實(shí)現(xiàn)頻率可重構(gòu)和方向圖可重構(gòu)，天線能夠根據(jù)場(chǎng)景需求更靈活地選擇頻段并匹配相應(yīng)的輻射模式，有效地提高了天線的復(fù)用率，水天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重構(gòu)操作方便，可以有效解決背景技術(shù)中的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于多功能平面倒f型水天線的三態(tài)重構(gòu)方法，該三態(tài)重構(gòu)方法包括接地平面上設(shè)有的圓筒盛水容器和矩形盛水容器，所述圓筒盛水容器與接地平面之間設(shè)有介質(zhì)底座；矩形盛水容器設(shè)置于圓筒盛水容器頂端并與其相互連通；接地平面上焊錫有短路線，短路線的上下兩端都作覆銅處理，且短路線上下兩端的覆銅處之間粘接有銅箔膠帶，短路線的頂端貫穿至矩形盛水容器內(nèi)；接地平面上位于對(duì)應(yīng)圓筒盛水容器的位置處還設(shè)有饋電結(jié)構(gòu)；具體重構(gòu)天線方法如下：

3、通過(guò)矩形盛水容器的注水口對(duì)圓筒盛水容器注水，并將圓筒盛水容器注滿水，此時(shí)該水天線類型為單極子天線，為水天線的第一個(gè)工作狀態(tài)，由于短路線上附著銅箔膠帶，短路線可作為單極子天線的反射面，增強(qiáng)了單極子天線的方向性；此時(shí)的水天線輻射方向呈現(xiàn)為雙波束輻射；

4、通過(guò)矩形盛水容器的注水口繼續(xù)注水，并將矩形盛水容器注滿水，此時(shí)水天線的類型則變?yōu)榈筬天線，為水天線的第二個(gè)工作狀態(tài)，此時(shí)，倒f天線相較于單極子天線多了一個(gè)水貼片，天線的長(zhǎng)度增加，工作頻段會(huì)向低頻移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)頻率重構(gòu)；此時(shí)的水天線輻射方向呈現(xiàn)多波束輻射；

5、通過(guò)剝離銅箔膠帶，使短路線與盛水容器分離，此時(shí)水天線的類型則變?yōu)榈筶天線，為水天線的第三個(gè)工作狀態(tài)，再次實(shí)現(xiàn)頻率重構(gòu)；此時(shí)的水天線輻射方向變?yōu)閺V角定向輻射。

6、進(jìn)一步的，所述饋電結(jié)構(gòu)包括與圓筒盛水容器同軸設(shè)置的sma接頭，sma接頭固定在接地平面上，且sma接頭的探針貫穿接地平面和介質(zhì)底座并延伸至圓筒盛水容器內(nèi)，且探針的頂端焊接有金屬圓盤。

7、進(jìn)一步的，所述介質(zhì)底座為特氟龍墊片。

8、進(jìn)一步的，所述短路線為fr4介質(zhì)板，短路線的厚度為1mm。

9、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本基于多功能平面倒f型水天線的三態(tài)重構(gòu)方法，通過(guò)調(diào)節(jié)容器中水含量以及短路線的存在狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)單極子天線、倒f天線和倒l天線三種不同類型天線的轉(zhuǎn)換，同樣也實(shí)現(xiàn)頻率可重構(gòu)和方向圖可重構(gòu)，在實(shí)現(xiàn)上述特性的同時(shí)也能保持寬頻帶的特性；同時(shí)，水天線的工作頻段也在單極子天線狀態(tài)的1.95ghz、倒f天線狀態(tài)的1.35ghz和倒l天線狀態(tài)的2.05ghz之間切換，這一協(xié)同特性使得天線能夠根據(jù)場(chǎng)景需求更靈活地選擇頻段并匹配相應(yīng)的輻射模式，從而有效地提高了天線的復(fù)用率，水天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重構(gòu)操作方便。

技術(shù)特征：

1.一種基于多功能平面倒f型水天線的三態(tài)重構(gòu)方法，該三態(tài)重構(gòu)方法包括接地平面上設(shè)有的圓筒盛水容器和矩形盛水容器，其特征在于：所述圓筒盛水容器與接地平面之間設(shè)有介質(zhì)底座；矩形盛水容器設(shè)置于圓筒盛水容器頂端并與其相互連通；接地平面上焊錫有短路線，短路線的上下兩端都作覆銅處理，且短路線上下兩端的覆銅處之間粘接有銅箔膠帶，短路線的頂端貫穿至矩形盛水容器內(nèi)；接地平面上位于對(duì)應(yīng)圓筒盛水容器的位置處還設(shè)有饋電結(jié)構(gòu)；具體重構(gòu)天線方法如下：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多功能平面倒f型水天線的三態(tài)重構(gòu)方法，其特征在于：所述饋電結(jié)構(gòu)包括與圓筒盛水容器同軸設(shè)置的sma接頭，sma接頭固定在接地平面上，且sma接頭的探針貫穿接地平面和介質(zhì)底座并延伸至圓筒盛水容器內(nèi)，且探針的頂端焊接有金屬圓盤。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多功能平面倒f型水天線的三態(tài)重構(gòu)方法，其特征在于：所述介質(zhì)底座為特氟龍墊片。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多功能平面倒f型水天線的三態(tài)重構(gòu)方法，其特征在于：所述短路線為fr4介質(zhì)板，短路線的厚度為1mm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于多功能平面倒F型水天線的三態(tài)重構(gòu)方法，包括接地平面上設(shè)有相互連通的圓筒盛水容器和矩形盛水容器，接地平面上焊錫有短路線，短路線的上下兩端都作覆銅處理，且短路線上下兩端的覆銅處之間粘接有銅箔膠帶，短路線的頂端貫穿至矩形盛水容器內(nèi)；圓筒盛水容器底端還設(shè)有饋電結(jié)構(gòu)；將圓筒盛水容器注滿水，水天線為單極子天線，繼續(xù)注水并將矩形盛水容器注滿水，水天線的類型變?yōu)榈笷天線；通過(guò)剝離銅箔膠帶，使短路線與盛水容器分離，水天線的類型變?yōu)榈筁天線；本發(fā)明具有可以實(shí)現(xiàn)單極子天線、倒F天線和倒L天線三種不同類型天線的轉(zhuǎn)換，同樣也實(shí)現(xiàn)頻率可重構(gòu)和方向圖可重構(gòu)，有效地提高了天線的復(fù)用率等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：史水娥,李錳瑤,屈麗麗,王文馳,王嘉偉,王雨淼
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南師范大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15