【技术实现步骤摘要】
本申请涉及无线通信和传感，特别是一种转速动态测量可重构天线。
技术介绍
1、随着无线通信和传感技术的不断发展，对创新性多功能天线设计的需求增长。可重构天线的优点在于采用同一个天线实现多个天线的功能，具有灵活性和适应性，这就需要根据实际工作环境的需求，实时改变天线的结构或者尺寸。相比于传统天线，可重构天线具备更多的适用性，具有功能多样和节约空间等优点。此外可重构的设计避免了多个天线的电磁耦合干扰问题，能够增加系统的工作带宽并提高系统的容量，满足了现代无线通信技术的发展需求。可重构天线分为以下几种：频率可重构天线、方向图可重构天线、极化可重构天线以及混合可重构天线。
2、目前的无线通信系统大部分基于金属等固体设备的研究，固体天线在确定结构后难以对外形尺寸作出改变，因此需要借助一些电子元件比如说二极管、射频开关等对天线结构进行调整，进而实现天线性能的可重构，但是这些元件带来了电磁兼容等额外问题。近年来，各种新型材料也被用于天线设计。其中液体天线的出现提供一种新的可重构思路，即用液体作为主要辐射体的天线，在可重构液体天线的设计中，不需要电子元件，利用流体的特性就能够对天线结构重新塑形，达到改变天线性能的目的。目前以液体作为介质材料形成天线结构的设计很多，比如液体介质谐振器天线、水柱单极子天线、液体贴片天线、液体螺旋天线等等，利用液体的体积大小进行结构参数的增减的量变是一种常见的思路，但是这种思路对于液体材料的流动特性仍然运用不足，因此作出的动态形变是相对有限的。
技术实现思路
2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
3、一种转速动态测量可重构天线，包括：中空辐射体容器、中空辐射体容器中的流体、耦合金属线圈、接地基板以及驱动所述辐射体容器旋转的电机；其中，中空辐射体容器采用非金属材料，内部填充流体并密封；耦合金属线圈环绕在所述辐射体容器外，由接地基板上的微带线连接以激励中空辐射体容器内的流体实现电磁辐射；电机放置在接地基板背部，辐射体容器与电机的旋转轴连接并垂直放置，辐射体容器由电机驱动而旋转，电机配置为通过调节旋转速度实现天线的工作特性变化。
4、作为本申请的进一步改进，所述电机配置为通过调节旋转速度实现天线的工作特性变化包括：
5、通过调节旋转速度实现天线的工作频率、相位、波束方向和辐射效率连续变化。
6、作为本申请的进一步改进，所述天线的工作频率具体通过以下计算式表示为：
7、，
8、其中，f0为天线的工作频率，r为流体的半径，h为流体的高度，α为激励常数，c为光速，εr为介电常数。
9、作为本申请的进一步改进，中空辐射体容器的形状包括圆柱体、角形柱体以及漏斗形状。
10、作为本申请的进一步改进，流体包括纯水、溶液、液体金属、粉末、介质颗粒球以及液体固体混合物。
11、作为本申请的进一步改进，所述转速动态测量可重构天线包括同轴馈电结构，所述同轴馈电结构的外导体与地板相连固定，内导体穿过接地基板嵌入流体中形成激励。
12、作为本申请的进一步改进，同轴馈电结构的设置方式包括：
13、嵌入电机放置、独立放置以及采用偏馈结构。
14、作为本申请的进一步改进，所述转速动态测量可重构天线包括旋转轴，所述旋转轴固定在被测物体上。
15、本专利技术具有的有益效果是：
16、本专利技术的可重构水天线功能丰富且可重构性强，是具备多性能多参数可重构能力的混合可重构天线。该天线以流体作为主要辐射体并利用其旋转离心效应对天线结构重新塑形，是一种结构简单、体积重量轻便且成本低廉的重构方式。
17、本专利技术的设计结构中自然地将流体状态、物体转速与天线结构和工作特性的重构能力绑定，相互影响，因此本专利技术同时具有转速测量，水质监测，多频通信的多种功能应用，也可以适应不同的通信要求和环境变化，具有灵活的实践能力。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种转速动态测量可重构天线，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的转速动态测量可重构天线，其特征在于，所述电机（5）配置为通过调节旋转速度实现天线的工作特性变化包括：
3.根据权利要求2所述的转速动态测量可重构天线，其特征在于，所述天线的工作频率具体通过以下计算式表示为：
4.根据权利要求2所述的转速动态测量可重构天线，其特征在于：中空辐射体容器（1）的形状包括圆柱体、角形柱体以及漏斗形状。
5.根据权利要求1所述的转速动态测量可重构天线，其特征在于：流体（2）包括纯水、溶液、液体金属、粉末、介质颗粒球以及液体固体混合物。
6.根据权利要求1所述的转速动态测量可重构天线，其特征在于，所述转速动态测量可重构天线包括同轴馈电结构（7），所述同轴馈电结构（7）的外导体（72）与地板（42）相连固定，内导体（71）穿过接地基板（4）嵌入流体（2）中形成激励。
7.根据权利要求6所述的转速动态测量可重构天线，其特征在于，同轴馈电结构（7）的设置方式包括：
8.根据权利要求1所述的转速动态测量可重构
...【技术特征摘要】
1.一种转速动态测量可重构天线，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的转速动态测量可重构天线，其特征在于，所述电机（5）配置为通过调节旋转速度实现天线的工作特性变化包括：
3.根据权利要求2所述的转速动态测量可重构天线，其特征在于，所述天线的工作频率具体通过以下计算式表示为：
4.根据权利要求2所述的转速动态测量可重构天线，其特征在于：中空辐射体容器（1）的形状包括圆柱体、角形柱体以及漏斗形状。
5.根据权利要求1所述的转速动态测量可重构天线，其特征在于：流体（2）包括纯水、溶液、液体金属...
【专利技术属性】
技术研发人员：林沛颖，
申请(专利权)人：张家港江苏科技大学产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。