基于有源超表面的低剖面双波束偏转天线

秦红梅, 盛丽丽, 罗玉梅, 曹卫平

桂林电子科技大学学报 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (04) : 372-379. DOI: 10.16725/j.1673-808X.2023138

基于有源超表面的低剖面双波束偏转天线

  • 秦红梅, 盛丽丽, 罗玉梅, 曹卫平
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摘要

针对传统的波束控制天线剖面高、成本高以及馈电网络复杂的问题,提出了一种基于有源超表面的低剖面双波束偏转天线设计方案。天线由“E”型双波束馈源天线和“7×6”透射型超表面组成。基于电流反转机制,在每个超表面单元上集成2个PIN二极管,实现了1-bit相位分辨率。结合相位补偿定理与远场辐射公式,对超表面单元进行组阵编码,以实现波束调控的性能。该天线的剖面仅为0.162λ0,明显低于其他波束偏转天线。通过设计超表面的偏置网络,实现了天线的双波束偏转。为了验证该方案,对天线进行加工测试。实测结果表明,在工作频率5.47 GHz处,双波束的主辐射方向可分别从(?,Φ)=(30°,45°)、(-30°,-41°)偏转到(?,Φ)=(30°,-45°)、(-30°,41°),增益高于8.9 dBi,实测结果与仿真结果具有较好的一致性。所提出的波束控制天线架构为实现低剖面、可调控的多波束天线提供了一种候选方案。

关键词

有源超表面 / 双波束 / 低剖面 / 波束偏转 / 透射型

中图分类号

TN820

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秦红梅, 盛丽丽, 罗玉梅, 曹卫平. 基于有源超表面的低剖面双波束偏转天线. 桂林电子科技大学学报. 2024, 44(04): 372-379 https://doi.org/10.16725/j.1673-808X.2023138

基金

广西电子信息材料构效关系重点实验室开放基金(221033-K)

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