一种高度可调节的可重构反射阵天线结构及设计方法技术

本发明专利技术公开了一种高度可调节的可重构反射阵天线结构及设计方法，它包括阵面(2)，所述阵面(2)由一个以上的辐射单元(9)组成；每个辐射单元(9)通过支撑杆(3)与步进电机(8)的丝杆(4)连接；步进电机(8)固定在支撑结构(7)内；设计方法为：设计可重构反射阵列天线的辐射单元；将辐射单元在Hfss中仿真，利用主从边界条件和Floquet端口仿真单元结构得到反射幅度与相位曲线；确定反射阵天线焦距与口径的比值；在Matlab中计算得到天线阵列的相位分布；利用Hfss脚本接口和Matlab脚本工具生成可重构反射阵；解决现有技术的可重构反射阵列天线带宽窄、损耗大及单元设计复杂等技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高度可调节的可重构反射阵天线结构及设计方法
本专利技术属于天线
，尤其涉及一种高度可调节的可重构反射阵天线结构及设计方法。
技术介绍
现有的可重构反射阵列天线的设计方法是基于平面阵列天线的设计方法和在单元中引入有源器件，比如开关二极管，变容二极管。可重构反射阵列天线广泛地应用于雷达、卫星通信等领域，但是，随着无线通信技术的不断发展和完善，雷达和通信系统都期望具有更高的性能与通信效率。目前的可重构反射阵列天线，因为有源器件的加入，出现了能量损耗大、带宽窄的问题。本专利技术提出的高度调节的可重构反射阵列天线在单元结构上不需要谐振结构，也没有引入有源器件，所以能量损耗小，也能实现高增益的波束动态扫描。本专利技术具有结构简单、成本低和超宽带等优点，在Ka、Ku波段的无线通信卫星通信、航天遥感、军用雷达等国防领域具有极高的实用价值。中国科学院国家空间科学中心在其申请的专利“加载变容二极管的指型缝隙单元及可重构反射阵列天线”(申请号“”201710321165.2公开号“CN107293851A”)中提出了加载变容二极管的缝隙单元的可重构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高度可调节的可重构反射阵天线结构，它包括阵面(2)，其特征在于：所述阵面(2)由一个以上的辐射单元(9)组成；每个辐射单元(9)通过支撑杆(3)与步进电机(8)的丝杆(4)连接；步进电机(8)固定在支撑结构(7)内。/n

【技术特征摘要】
1.一种高度可调节的可重构反射阵天线结构，它包括阵面(2)，其特征在于：所述阵面(2)由一个以上的辐射单元(9)组成；每个辐射单元(9)通过支撑杆(3)与步进电机(8)的丝杆(4)连接；步进电机(8)固定在支撑结构(7)内。


2.根据权利要求1所述的一种高度可调节的可重构反射阵天线结构，其特征在于：步进电机(8)的控制端与相位控制板(11)连接；相位控制板(11)与上位机(12)连接。


3.根据权利要求1所述的一种高度可调节的可重构反射阵天线结构，其特征在于：辐射单元(9)包括铜板及玻璃纤维环氧树脂，铜板覆盖在玻璃纤维环氧树脂上。


4.如权利要求1所述的一种高度可调节的可重构反射阵天线结构的设计方法，它包括：
步骤1、设计可重构反射阵列天线的辐射单元；
步骤2、将辐射单元在Hfss中仿真，利用主从边界条件和Floquet端口仿真单元结构得到反射幅度与相位曲线；
步骤3、确定反射阵天线焦距与口径的比值；
步骤4、在Matlab中计算得到天线阵列的相位分布；
步骤5、利用Hfss脚本接口和Matlab脚本工具生成可重构反射阵。


5.根据权利要求1所述的一种一种高度可调节的可重构反射阵天线结构的设计方法，其特征在于：它还包括：
步骤6、通过Hfss仿真得波束方向图和带宽增益图。


6.根据权利要求4所述的一种一种高度可调节的可重构反射阵天线结构的设计方法，其特征在于：步骤1所述设计可重构反射阵列天线的辐射单元的方法为：采用全反射及无谐振结构的辐射方形单元结构，大小为L*L＝10mm*10mm的结构单元作为辐射单元；仿真频率为15GHz，则L*L＝10mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：余世星，罗维雄，寇娜，丁召，张正平，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：贵州;52