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[2018年IEEE国际天线与传播研讨会暨美国国家无线电科学联合会会议 - 美国马萨诸塞州波士顿（2018年7月8日-13日）] 2018年IEEE国际天线与传播研讨会暨美国国家无线电科学联合会会议 - 受折纸启发的圆极化可折叠贴片天线阵列

DOI：10.1109/APUSNCURSINRSM.2018.8608608 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 04:22:43
摘要： 本研究对先前设计的2×2共馈微带贴片天线阵列的物理重构与部署方案进行了探究与开发。通过采用三浦折纸折叠模式实现天线的物理重构，该模式因其适用于展开部署而被选用。增大折叠角度会通过改变单元间距与取向来影响输入阻抗和波束成形能力。原设计在折叠角度增大时会出现电磁性能的平缓退化。进一步优化后获得了更稳健且功能完善的天线阵列系统。通过采用圆极化贴片单元设计阵列，提升了天线性能。圆极化应用消除了研究中间折叠状态极化变化的需求，并实现了方向图可重构性。在全面的角度范围内评估了圆极化阵列的性能，以分析物理重构的影响。针对3GHz设计，提供了仿真圆极化阵列的测试结果。
作者： Steven R. Seiler，Giorgio Bazzan，Edward J. Alanyak，Andrew S. Gilman，Gregory W. Reich，Alexander Cook，Philip R. Buskohl，Kazudo Fuchi，Sumana Pallampati，Francisco A. Espinal，Deanna Sessions，Gregory H. Huff
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究并开发一种先前设计的2×2共面馈电微带贴片天线阵列的物理重构与部署方案，采用三浦折纸（Miura-ori）折叠模式进行改进，通过增强圆极化特性来消除折叠过程中的极化变化，并实现辐射方向图的可重构性。

研究成果

这款受折纸启发的圆极化天线阵列性能优于以往设计，其电磁指标随折叠角度增加而优雅衰减。圆极化特性通过消除折叠过程中的极化变化简化了设计，适用于太空和军事领域的可部署系统。未来工作应聚焦于进一步优化以提升鲁棒性。

研究不足

由于馈电网络弯曲加载和单元间互耦的影响，性能会随着折叠角度的增加而下降。为实际应用需进行优化以缓解这些效应。

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