加载惠更斯超表面相移层的高增益谐振腔天线设计

作     者：周林 陈星 段鑫 ZHOU Lin;CHEN Xing;DUAN Xin

作者机构：四川大学电子信息学院四川成都610065 

基　　金：国家自然科学基金委员会与中国工程物理研究院联合基金资助项目(NSAF基金[U1230112]) 

出 版 物：《工程科学与技术》 (Advanced Engineering Sciences)

年 卷 期：2018年第50卷第6期

页      码：232-236页

摘      要：针对谐振腔天线因口径场相位分布不均匀引起的增益较低问题,设计了一款惠更斯超表面相移层,并将其加载到谐振腔天线上,用于修正谐振腔天线口径场的不均匀相位分布,从而实现高增益。该惠更斯超表面由平行和垂直于波传播方向的两组开口谐振环组成。两组开口谐振环分别与入射电磁波的磁场和电场谐振响应,从而影响电磁波的反射与透射性能。通过分别调节两组开口谐振环的尺寸,可以得到不同的电场与磁场谐振强度,从而实现超表面相移层的快速设计。为验证方法的有效性,设计了一款工作频率5.8 GHz的惠更斯超表面相移层,并将其应用于一款直径为180 mm的圆柱型谐振腔天线。对加载惠更斯超表面相移层的谐振腔天线进行了加工实测,其实测结果与仿真吻合良好。仿真和实测结果表明:所设计的相移层具有360°的相移范围,且透射系数幅值大于0.99;通过加载惠更斯超表面相移层,谐振腔天线的口径场相位分布更加均匀,其增益从原有的14.90 dB增加至18.31 dB,口径效率从25.9%提高至56.7%。

主 题 词：天线 相移 超材料 

学科分类：080904[080904] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.15961/j.jsuese.201700938

馆 藏 号：203395316...