【摘 要】
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提出了一种与太阳能电池板集成的反射阵天线.用太阳能片底部金属层作为反射阵单元的辐射贴片,使得照射在太阳能电池上的光照不受天线遮挡,实现了最大化的光电转化效率.反射阵单元尺寸为0.4λ0×0.4λ0.单元相移范围达到543°.用该单元组成了单元数为15×15的反射阵列天线,阵面口径大小为690 mm×690 mm (6λ0×6λ0).采用标准增益喇叭天线作为反射阵馈源.仿真结果表明,在2.6 GHz反射阵的增益达到22.5 dBi,口径效率为39.5％.
【机 构】
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北京理工大学集成电路与电子学院,北京100081
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提出了一种与太阳能电池板集成的反射阵天线.用太阳能片底部金属层作为反射阵单元的辐射贴片,使得照射在太阳能电池上的光照不受天线遮挡,实现了最大化的光电转化效率.反射阵单元尺寸为0.4λ0×0.4λ0.单元相移范围达到543°.用该单元组成了单元数为15×15的反射阵列天线,阵面口径大小为690 mm×690 mm (6λ0×6λ0).采用标准增益喇叭天线作为反射阵馈源.仿真结果表明,在2.6 GHz反射阵的增益达到22.5 dBi,口径效率为39.5％.
其他文献
针对当前超表面圆极化天线研究中存在的尺寸大、带宽与小尺寸无法兼顾等问题,提出了一种宽带紧凑型圆极化超表面天线.该天线采用跨层容性加载技术,通过在方形超表面结构上方加载跨层寄生贴片来引入跨层电容,从而降低谐振频点,实现超表面结构的小型化.同时,这种跨层容性加载超表面结构也具有极化相关特性,将其与45°斜耦合馈电缝隙结合,能够在小尺寸下实现具有宽带特性的圆极化超表面天线.测试结果表明,该天线在辐射口径为0.4λ0×0.4λ0的情况下,-10 dB阻抗带宽为39.56％ (5.82～8.69 GHz);3 dB
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提出了一种基于阻抗表面加载的紧凑型水平极化全向高增益腔体天线.通过在由5个腔体级联构成的全向天线中央加载深度可调的梳状阻抗表面,可在宽带频率范围内降低天线的谐振频率,即实现天线的小型化.该梳状阻抗表面是由一维周期性亚波长金属线阵列构成,可等效为在天线辐射口径均匀加载的并联电容.仿真结果表明,通过调节阻抗表面的插入深度,天线的尺寸可缩小42.3％.同时,该天线可在整个调节范围内(频率比1∶1.7)保持良好的全向辐射特性(不圆度小于2.5 dB)、阻抗匹配特性(|S11|＜-10 dB)及最大增益为6.8～8
电磁波的传输和调控是电子学领域的一个研究热点,人工表面等离激元是一项通过在金属表面人工设计亚波长周期结构实现有效控制微波与太赫兹波传输的新技术.近年来,人工表面等离激元波导、电路与天线研究方面已取显著成果,为其在微波与太赫兹集成电路与系统中的应用奠定了基础.鉴于人工表面等离激元技术的重要应用前景,文章简要综述了人工表面等离激元波导、滤波器、频扫漏波天线以及涡旋波天线的若干最新研究进展,为新型人工表面等离激元波导与天线的开发及应用提供了参考.
半球面法布里-珀罗天线是对传统平面法布里-珀罗天线的一种宽带化改进设计.对半球面法布里-珀罗天线的工作原理进行了介绍,并以开式谐振腔理论为基础讨论了与平面法布里-珀罗天线的差别,详细分析了其带宽拓展的原理.介绍了半球面法布里-珀罗天线进一步优化的方法,讨论了其在不同波段的设计方法和加工工艺.通过总结半球面法布里-珀罗天线的现有应用,展望了其未来的潜在应用领域和研究方向.
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设计了一种圆极化手性辅助微波段超表面,根据手性结构的自旋相关响应特点,通过调节单元中圆弧的张角可以独立改变左旋/右旋圆极化波的反射相位,同时反射的同极化波束幅度能维持较高水平.为了证明所提出单元的有效性,分别设计了左右旋波束独立偏转和携带不同拓扑电荷数的涡旋波束2个超表面.仿真结果表明,所提出的单元能够有效对2个正交圆极化波束进行解耦使其独立工作.该方法也可以拓展到其他频率,为电磁波极化复用提供一种新的思路.
针对传统反射阵天线产生涡旋电磁波存在方向单一、轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)模态单一的问题,设计了一款多波束涡旋电磁波反射阵天线.提出了一款基于旋转单元法的新型宽带圆极化单元,并利用口径场叠加法,获得了单个馈源产生多个涡旋波束的反射阵阵面补偿相位.仿真结果表明,该天线在26.5 ～ 32 GHz生成了2个携带模态-1和+1的涡旋波束,OAM带宽和3 dB增益带宽均为18.3％.在工作带宽内,最大增益为18.3 dBic,口径利用效率为10.31％.
将超表面结构作为天线的辐射单元,可以降低天线剖面,拓展其带宽,并改善其辐射性能.特征模分析的方法可以用来揭示超表面天线的小型化机理并提供设计思路.基于此方法,设计了3个小型化的超表面天线,并进行了仿真验证.3个超表面天线的辐射单元尺寸分别减小到0.53λ0×0.51λ0,0.50λ0×0.49λ0和0.35λ0×0.29λ0,与4×4方形贴片单元构成的超表面天线相比,尺寸均缩减了20％以上,实现了超表面天线的小型化.
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