一种高自由度远场定制的紧凑型圆极化平面透镜天线制造技术

本发明专利技术是一种高自由度远场定制的紧凑型圆极化平面透镜天线。本发明专利技术涉及辐射型超表面天线技术领域，由于空间馈源的限制，微波频段的超表面往往难以应用于集成系统。在此，本发明专利技术实现了精确的远场辐射模式操纵。两个E形单元叠加构成基于几何相位的超表面单元，实现了2π范围内的传输相位覆盖和高透射率。本发明专利技术方法以实现高度定制的远场模式控制。设计并制作了几个概念验证的RTM原型，实现了能量可控的多波束、广角偏转和定制化的波束赋形。仿真和实验结果验证了所提出的方法和RTM结构，它可以提供紧凑的波前调制平台，能够实现高度精确化和定制化的远场波束赋形。确化和定制化的远场波束赋形。确化和定制化的远场波束赋形。

【技术实现步骤摘要】
一种高自由度远场定制的紧凑型圆极化平面透镜天线


[0001]本专利技术涉及超表面透镜天线
，是一种高自由度远场定制的紧凑型圆极化平面透镜天线。

技术介绍

[0002]随着下一代无线通信的快速发展和物联网(IoT)等技术的广泛应用，对定制波束成形和复杂电磁信号处理的需求不断增加，以满足基站通信、无人驾驶汽车、生命体征识别器和智能家居等不同的应用场景。此外，复杂的应用场景通常对电磁设备提出了低复杂性、高集成度、小型化等方面的要求。
[0003]超表面为空间定制化的波束调控提供了一个先进的平台，通过调整其超表面单元上的复振幅分布，实现了有效的波束偏转和能量控制。现有的基于超表面的远场操纵设备可分为三大类：相位梯度超表面(phase gradient metasurface,PGM)，复振幅超表面(complex
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amplitude metasurface,CAM)，以及超构光栅(metagratings,MG)。现有的PGM通常产生一个单一的衍射方向或2
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D方向的波束能量调制，通常利用优化方法或分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高自由度远场定制的紧凑型圆极化平面透镜天线，其特征是：所述超表面包括16
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16单元阵列，分别沿x方向和y方向，16
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16单元阵列的馈电网络是通过级联几个1分2的功率分配器得到的，一个50Ω的馈电微带向内延伸，并与一个1分2的功率分配器相连，功率分配器的两个输出端口连接到一个新的功率分配器，然后循环形成一个1分256的功率分配器网络；馈电网络中的功率分配器可分为三种类型，分别称为第一功率分配器、第二功率分配器和第三功率分配器，其中，第一功率分配器位于馈电端，输入端口阻抗为50Ω，输出端口阻抗为100Ω；第二功率分配器的输入端口阻抗为100Ω，输出端口阻抗为100Ω；第三功率分配器的输入阻抗为100Ω，输出端口连接到单元，馈电端的功率分配器的输入阻抗为50Ω，两个输出端口的阻抗设计为100Ω。2.根据权利要求1所述的天线，其特征是：采用100Ω的微带线作为占馈电网络大部分的传输线，有利于节省布线空间。3.根据权利要求2所述的天线，其特征是：16
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16单元阵列通过两个e形TE元件叠加在一起，形成一个TE超表面单元，金属通孔延伸到顶层，两条微带线分别被分成两个e形结构，两条微带线是平行连接的。4.根据权利要求3所述的天线，其特征是：e形TE元件是一个三层结构，所占的面积为p
×
p
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h mm3；顶层是E形贴片，底层包含用于阻抗匹配的馈电微带线，其中输入阻抗为100Ω；中间的铜层不仅作为顶层和底层的地线，而且还通过通孔连接；铜的厚度为0.035毫米，电介质基底的厚度分别为h1＝3mm和h2＝1.27mm。5.一种天线，其特征是：所述天线基于权利要求1
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4任意一项权利要求所述的高自由度远场定制的紧凑型圆极化平面透镜天线。6.一种基于远场相位掩码优化的快速远场重建方法，其特征是：所述方法包括：步骤1：输入包含远场的振幅和相位分布，目标振幅分布是一个360
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90的...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁嘉然，庞诚，王禹忠，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：