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一种适用于移动卫星应用的低成本Ka波段圆极化无源相控阵天线

DOI：10.1109/TAP.2018.2878335 期刊：IEEE Transactions on Antennas and Propagation 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:21
摘要： 本文提出了一种低剖面、高性能、低成本的Ka波段圆极化（CP）无源相控阵天线（PAA）系统。研究、开发并测试了工作于Ka波段频段的1×4无源子阵列，作为移动卫星通信系统的潜在构建?？椤Ｌ乇鹫故玖艘恢旨筛咝阅芪拊匆葡嗥鞯脑布煜?，并通过实验验证。提出一种新型低成本低剖面磁力驱动器，用于精确控制移相器的相位状态。采用3D打印聚合物封装包裹移相器以降低环境影响。所提出的圆极化无源PAA在29.5-30.5GHz频段内实现了优异的右旋圆极化（RHCP）辐射性能，在0°至±38°宽扫描角范围内具有高交叉极化鉴别度。整个扫描范围内轴比均小于3dB。此外，实测辐射效率在瞄准线方向达到60%，在±38°扫描角度时增益下降1dB。
作者： Hussam Al-Saedi，Suren Gigoyan，Wael M. Abdel-Wahab，Ardeshir Palizban，Aidin Taeb，Ahmad Ehsandar，Elizaveta Nenasheva，Sa?eddin Safavi-Naeini
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究使能技术并为毫米波应用（特别是Ka波段系统）开发一种低成本、低剖面紧凑型圆极化无源相控阵天线的概念验证原型。

研究成果

该论文成功展示了一种新型Ka波段圆极化无源相控阵天线的开发与制造，实现了具有宽扫描角和高交叉极化鉴别率的高性能。所提出的系统适用于具备全电子波束控制能力的大规模毫米波相控阵天线系统。

研究不足

移相器要实现完整的360度相移需要极小的气隙高度，但由于所制备的接地共面波导线路表面粗糙度问题未能达成。这一局限表明未来研究需采用气密性封装并确保金属接地共面波导表面具有极高光洁度。

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