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单层多通孔加载的CRLH漏波天线,用于实现宽角波束扫描并保持恒定增益
摘要: 据报道,通过采用复合左右手漏波天线(LWAs)实现了增益恒定的连续后向至前向宽角波束扫描。为简化结构与设计,研究采用单层一维结构,其中每个单元由中心短接到接地板的贴片构成。研究发现,在仅使用单元中心一个过孔的情况下,若其他参数保持不变,则实现连续波束扫描需要较大直径的过孔。为消除这一限制同时维持单层结构,本研究提出在每个单元中使用多个过孔的新型单元结构。针对每个单元含三个过孔的连续波束扫描LWA设计方案进行了研究,结果表明该方案具有优异性能和设计灵活性。已实现原型天线实测显示:该天线可在?60°至+66°大范围内实现辐射波束连续扫描且增益恒定,扫描范围内增益波动仅2.9 dB,3dB增益带宽达58.6%。
关键词: 单层漏波天线(LWA)、后向与前向、一致增益、复合左右手(CRLH)传输线、波束扫描
更新于2025-09-23 15:23:52
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用于宽带波束扫描和频率可调应用的双层单变容二极管驱动反射阵单元
摘要: 提出了一种双层有源反射阵配置方案,适用于宽带波束扫描和/或频率可调应用。该设计采用由两个堆叠的固定尺寸矩形贴片构成的单元结构,通过合理加载单个变容二极管实现动态相位调控机制。相较于现有基于变容二极管的反射阵单元,本方案具有更宽的工作带宽,并能满足雷达或卫星通信等应用对良好频率可重构特性的需求。通过研制并测试X波段反射阵单元验证了方案有效性,在距中心设计频率(11GHz)约14.6%的实测频带范围内实现了318°的相位调控能力。所展示的宽带波束扫描反射阵设计获得了9-10%的1dB增益带宽。
关键词: 变容二极管,宽带,反射阵列,波束扫描
更新于2025-09-23 15:23:52
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[2018年IEEE国际计算电磁学会议(ICCEM) - 成都(2018.3.26-2018.3.28)] 2018年IEEE国际计算电磁学会议(ICCEM) - 基于平面超表面等离子体激元激发的波束扫描天线
摘要: 本文提出了一种由平面超表面等离子体激元(SPPs)激励的宽角频率控制波束扫描天线。该天线的扫描角度和增益分别可达83度和11.5dBi。高增益、平面结构及宽扫描角的特点使此类天线在集成通信系统中具有重要价值。
关键词: 天线、波束扫描、赝表面等离子体激元(SPPs)
更新于2025-09-23 15:23:52
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用于一维波束扫描的相控发射阵列天线
摘要: 本文提出了一种工作于10 GHz、由相控阵天线(PAA)馈电用于一维(1-D)波束扫描的透射阵天线(TAA)。该TAA由两种单元构成:六边形亚波长低通单元和纯介质单元。PAA馈源采用加载短路负载单元的一维印刷偶极子阵列。所提出的PAA馈电TAA在馈电距离与TAA直径比(H/D)仅为0.375时,实现了0°扫描方向(对应峰值孔径效率57.5%)25.6 dBi的仿真峰值增益,±30°波束扫描时增益下降3.13 dB,并存在约2 dB的波束交叠区。实测结果与仿真结果吻合良好,验证了设计方案的有效性。
关键词: 周期性结构、相控阵天线、透射阵天线、波束扫描
更新于2025-09-23 15:22:29
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[工程技术学会第十二届欧洲天线与传播会议(EuCAP 2018) - 英国伦敦(2018年4月9-13日)] 第十二届欧洲天线与传播会议(EuCAP 2018) - 利用超材料超基板抑制密集排列天线阵列互耦的技术
摘要: 本文提出一种简单实用的降低相邻天线间互耦的技术,适用于高密度天线阵列。该技术通过在辐射单元之间设置具有超材料解耦结构(MTM-DS)的小型贴片实现。具体采用圆形辐射贴片与六边形缝隙谐振器构成的MTM-DS结构。实施该方案后,相邻辐射贴片间的互耦显著降低60%,阻抗匹配改善200%,天线分数带宽大幅增加369%。由于未改变接地平面,前后比性能保持不变。该技术易于实现,可有效应用于波束扫描场景。
关键词: 相控阵天线、超材料、互耦、微带天线、波束扫描
更新于2025-09-23 15:22:29
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子阵相控阵波束扫描的最优相位匹配策略
摘要: 本文研究生成双功能波束的相控阵天线设计。第一(主)波束通过单元级复数(幅度与相位)加权系数固定生成,第二(副)波束则通过将阵列单元聚合成非重叠子阵并在子阵输出端增设移相器,在子阵级实现综合。为此,采用专用迭代法确定子阵构型以抑制不可避免的量化旁瓣;当单元级激励设定后,子阵相位系数的综合问题被转化为相位匹配问题——其解析解具有最优性,能保证相对于参考相位分布的最小均方误差。文中给出并讨论了一组代表性数值结果,既验证了所提设计方法的有效性,也阐明了该方法在笔形波束与赋形波束功率方向图综合中的特性与潜力。
关键词: 波束扫描、连续分区法、子阵划分、相位匹配、有源电子扫描阵列(AESA)
更新于2025-09-23 15:21:01
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红外控制的程控超表面
摘要: 可编程超表面能够实时控制电磁波。通过编程嵌入超表面单元中的有源器件状态,数字超表面的电磁特性可在无需重新设计结构的情况下快速改变。然而,在远距离控制超表面时,需要大量长距离导线将现场可编程门阵列(FPGA)提供的编码信号连接至可编程超表面,这种方式既复杂又不便。本文提出一种可通过红外远程编程的可编程超表面。该红外收发器能够切换存储在FPGA控制器中的编码序列,从而控制集成于超表面中的变容二极管电压。我们在微波频段进行实验,测量结果证实:利用红外光可远程改变超表面样品的散射波束。这种红外控制的编程超表面为构建新型远程调谐动态超表面开辟了新途径。
关键词: 远程调谐、分束、红外控制的可编程超表面、波束扫描
更新于2025-09-23 15:19:57
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向列相液晶技术中的电控波束扫描泄漏波天线
摘要: 本文提出了一种基于新型向列相液晶(LC)技术的电控漏波天线(LWA),该天线采用微带-波导转换工作机制并具有宽波束扫描范围。该LWA由倒置微带结构与矩形波导组合而成。根据液晶材料在微波频段的特性,提出了一种宽带微带-波导转换器件。将梯度槽漏波结构与微带-波导转换器件相结合,形成具有连续可调波束的电控LWA。仿真与实验结果表明,本文提出的LWA在12 GHz下具有32°的波束扫描范围,且阻抗匹配良好、增益稳定,表明向列相液晶材料在未来微波频段具有广泛应用的巨大潜力。
关键词: 泄漏波天线(LWA)、微带-波导转换、波束扫描、向列相、液晶(LC)
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于石墨烯的太赫兹复合右手/左手漏波天线
摘要: 本文提出了一种由周期性间隙石墨烯带和硅衬底构成的简单太赫兹(THz)漏波天线(LWA)。该天线的石墨烯片在具有横向电(TE)表面等离子体激元(SPPs)共振分布的电场中工作。随着频率变化,THz LWA同时具有负和正的传播常数。因此,该LWA表现为复合左右手(CRLH)LWA,在THz频段具有后向-端射波束扫描能力。利用色散关系公式理论和等效CRLH电路模型详细分析了THz LWA的工作原理。通过数值仿真验证了THz LWA,并确认了其频率可扫描能力。所提出的天线在全上象限辐射能力的THz LWA中具有巨大应用潜力。
关键词: 复合左右手传输线、太赫兹、波束扫描、石墨烯、漏波天线
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于基板集成波导的紧凑型波束扫描平板阵列
摘要: 本文提出了一种基于基片集成波导(SIW)的高增益紧凑型波束扫描平面天线阵列。辐射单元为由SIW构成的连续横向枝节(CTS),这些单元在基片上排列成阵。分析表明,该SIW-CTS阵列相比传统金属平行板波导CTS阵列具有4dB的增益提升。研究还提出了一种由SIW喇叭和平面透镜组成的新型紧凑共用馈电网络理论方案:该平面透镜能将馈电探针与SIW喇叭产生的柱面波前转换为平面波前以馈入CTS阵列。通过泰勒分布的馈电电平设计,使阵列具备低副瓣特性和高增益。仅需沿焦平面线移动小型SIW喇叭即可实现阵列波束扫描。为验证设计,研制了8单元阵列并进行仿真与加工测试。实测结果显示:扫描范围达-35°至35°,最大增益20.6dBi,端射方向副瓣电平-25.2dB。
关键词: 波束扫描、平面阵列、基片集成波导(SIW)、连续横向枝节(CTS)
更新于2025-09-19 17:13:59