基于一比特时间调制编码超表面的超低旁瓣相控阵系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于一比特时间调制数字编码超表面的超低旁瓣相控阵系统。本发明专利技术采用了集成有PIN二极管的一比特数字超表面单元，通过对PIN二极管施加不同的偏置电压，可使数字超表面单元呈现0度和180度两种不同的相位响应，分别对应数码“0”和数码“1”。通过优化算法经信号处理板控制数字超表面上的单元编码分布及编码的周期性时序，可以在射频信号的第一次谐波分量上，实现对超表面单元的幅度和相位加权。馈源生成的入射波通过切比雪夫加权调制波束的旁瓣及波束指向，就可以实现具有超低旁瓣扫描波束的相控阵系统。从而，本发明专利技术提供了一种结构简、成本低的超低旁瓣相控阵系统。

【技术实现步骤摘要】
基于一比特时间调制编码超表面的超低旁瓣相控阵系统
本专利技术涉及微波超材料及相控阵天线
，特别是通过基于一比特时间调制编码超表面的空域编码及时序周期性调制实现超低副瓣波束扫描的相控阵系统。
技术介绍
电磁超材料是一类周期性或非周期性亚波长结构阵列，通过设计超材料的人造散射体(超原子)结构以及其排列方式,可以对外加电磁场产生相对应的响应，可以获得天然材料所不具备的超常物理性质，从而具有一系列新颖的电磁调控能力，在雷达天线等系统中有着极大的应用前景。现有文献中关于电可控超材料与超表面的研究都是通过控制超材料上单元的空域编码分布来实现电子波束扫描、多波束辐射等功能，具有诸如旁瓣电平值偏高及扫描精度较差等问题，在实际应用中受到极大的限制。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于一比特时间调制编码超表面单元与超低旁瓣相控阵系统，采用了一比特数字编码超材料单元，该单元的特点是在其结构中集成了一个PIN二极管，通过对PIN二极管施加不同的偏置电压，可使数字超表面单元对入射电磁波呈现0度和180度两种不同的相位响应，分别对应于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于一比特时间调制编码超表面单元，其特征在于，所述基于一比特时间调制编码超表面单元包括反射金属贴片、PIN二极管、金属地板、接地过孔、中心偏置控制线和终端开路的扇形枝节；中心偏置控制线位于反射金属贴片的中心弱场强区域；中心偏置控制线的前端上集成有终端开路的扇形枝节；反射金属贴片凸出端集成有PIN二极管；反射金属贴片通过接地过孔与金属地板相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于一比特时间调制编码超表面单元，其特征在于，所述基于一比特时间调制编码超表面单元包括反射金属贴片、PIN二极管、金属地板、接地过孔、中心偏置控制线和终端开路的扇形枝节；中心偏置控制线位于反射金属贴片的中心弱场强区域；中心偏置控制线的前端上集成有终端开路的扇形枝节；反射金属贴片凸出端集成有PIN二极管；反射金属贴片通过接地过孔与金属地板相连接。


2.如权利要求1所述的一种基于一比特时间调制编码超表面单元，其特征在于，通过中心偏置控制线对PIN二极管施加两种不同的偏置电压，使基于一比特时间调制编码超表面单元呈现0度和180度两种相位响应，分别对应数码“0”和数码“1”两种编码状态。


3.如权利要求2所述的一种基于一比特时间调制编码超表面单元，其特征在于，所述基于一比特时间调制编码超表面单元包括反射式数字编码超表面单元或者透射式数字编码超表面单元。


4.一种基于一比特时间调制编码超表面的超低旁瓣相控阵系统，其特征在于，包括如权利要求1～3中任一权利要求所述的基于一比特时间调制编码超表面单元，所述基于一比特时间调制编码超表面单元按照阵列进行排列。


5.如权利要求4所述的一种基于一比特时间调制编码超表面的超低旁瓣相控阵系统，其特征在于，信号处理板通过中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：白旭东，曹岸杰，孔凡伟，钱婧怡，徐晟阳，吕艳亭，孙朦朦，颜卫忠，
申请(专利权)人：上海航天电子有限公司，上海科学仪器厂有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31