一种可调二维波束扫描元光栅漏波天线及解析求解方法技术

本发明专利技术公开了一种可调二维波束扫描元光栅漏波天线及解析求解方法，属于漏波天线技术领域，该天线包括上下两个元光层结构，下层的元光层中集成有嵌入式液晶，上层的元光层中嵌入有变容二极管阵列。解析求解方法包括以下步骤：S1、对每个元光栅原件独立进行电磁特性分析，将波场分解为离散的空间谐波；S2、对嵌入式液晶和变容二极管阵列提供的可调性进行计算和建模；S3、将各个单独的分析结果整合到一个完整的多层电磁模型中；S4、对分析解决方案进行验证。本发明专利技术可以实现水平和垂直平面两个辐射方向的扫描，通过自适应调整波束方向能够提高复杂城市环境中通信链路的效率，对于实现高数据速率、低延迟和大量设备连接等性能目标意义重大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及元光栅漏波天线，尤其是涉及一种可调二维波束扫描元光栅漏波天线及解析求解方法。

技术介绍

1、传统上，漏波天线(lwas)在水平(方位角)或垂直(仰角)平面的单一方向上扫描范围有限，从后向辐射到宽边辐射，存在两个难点区域。后向辐射可通过周期性结构实现，但宽边辐射带来了额外阻碍。周期性结构可利用周期性超材料单元进行设计，使漏波天线能够在后向和前向区域传播。通过在宽边频率下耦合后向和前向区域，匹配技术可使漏波天线在宽边频率下传播，这也被称为频率平衡。漏波天线具有波束扫描范围宽、馈电网络简单、剖面低以及成本低等重要优势。由于其主要特性，漏波天线降低了应用于飞机、导弹和卫星的天线系统的成本与复杂度。

2、在现代通信系统中，使用传统漏波天线实现全扫描角度需要较宽的频率范围，一些潜在应用要求在期望的频率范围内具备宽波束扫描能力。此外，漏波天线在通过宽边辐射进行扫描时会受到开路阻带效应的影响，这会导致频率变化时输入阻抗出现一定失配，从而使得在信号源处所有反射同相叠加。因此，频率调制(fm)分析被解释为宽边处各频率调制之间的耦合。另外，传统开槽漏波本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可调二维波束扫描元光栅漏波天线，其特征在于：包括上下两个元光层结构，每个所述元光层都包含位于底部的介电基板和周期性排列在所述介电基板上的元光栅原件；下层的所述元光层中集成有嵌入式液晶，下层的所述元光栅原件放置在所述嵌入式液晶的顶部；上层的所述元光层中的光栅原件中嵌入有变容二极管阵列。

2.一种可调二维波束扫描元光栅漏波天线的解析求解方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种可调二维波束扫描元光栅漏波天线的解析求解方法，其特征在于：S1中，使用floquet模式分析进行电磁特性分析。

4.根据权利要求2所述的一种可调二维波束扫...

【技术特征摘要】

1.一种可调二维波束扫描元光栅漏波天线，其特征在于：包括上下两个元光层结构，每个所述元光层都包含位于底部的介电基板和周期性排列在所述介电基板上的元光栅原件；下层的所述元光层中集成有嵌入式液晶，下层的所述元光栅原件放置在所述嵌入式液晶的顶部；上层的所述元光层中的光栅原件中嵌入有变容二极管阵列。

2.一种可调二维波束扫描元光栅漏波天线的解析求解方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种可调二维波束扫描元光栅漏波天线的解析求解方法，其特征在于：s1中，使用floquet模式分析进行电磁特性分析。

4.根据权利要求2所述的一种可调二维波束扫描元光栅漏波天线的解析求解方法，其特征在于：s1中，在分析过程中使用麦克斯韦方程的计算，并着重注意元光栅原件施加的周期性边界条件。

5.根据权利要求2所述的一种可调二维波束扫描元光栅漏波天线的解析求解方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉和，傅佳辉，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：