研究目的
提出一种双层有源反射阵配置方案,用于宽带波束扫描和频率可调应用,旨在实现比现有基于变容二极管的方案更宽的带宽和更好的频率可重构性。
研究成果
所提出的双层反射阵列单元在14.6%的频率范围内实现了318°的相位可调性,并在波束偏转达±40°时获得9-10%的1-dB增益带宽,相比现有基于变容二极管的方案展现出更优的带宽和可重构性。该设计适用于雷达和卫星通信等射频应用,未来发展方向包括双频段与双极化功能拓展。
研究不足
反射阵列原型尺寸较小,导致高溢出损耗和低孔径效率。该设计针对带宽进行了优化,但未针对增益效率等其他天线性能进行优化。未来需要针对双频和双极化应用开展进一步研究。
1:实验设计与方法选择:
该设计采用单元结构,由两个堆叠的矩形贴片组成,加载单个变容二极管以实现动态相位调节。通过无限阵列法分析正入射平面波情况,变容二极管采用考虑寄生效应的等效电路建模。
2:样品选择与数据来源:
设计并制作了X波段反射阵单元,明确其尺寸参数与材料(如Diclad870基板)。
3:实验设备与材料清单:
包含变容二极管(Microsemi MV31011-89)、基板(Diclad870)以及配备喇叭天线的测量系统。
4:9)、基板(Diclad870)以及配备喇叭天线的测量系统。
实验流程与操作规范:
4. 实验流程与操作规范:通过远场测量系统制作并测试单元结构。设计印刷直流偏置线,通过0V至20V电压调节改变二极管电容值,测量反射相位与增益方向图。
5:数据分析方法:
分析相位捷变特性、带宽及波束调控能力,并与现有设计方案进行对比。
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