加载匹配结构的小型化和多波束全息天线设计

• 作者: 潘少鹏 胡旖旎 蒋建辉 翟东媛 李高升
• 来源期刊: 微波学报
• 关键词: 全息天线 小型化 电磁调控 匹配结构 多波束 频率扫描
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 学术论文与技术报告|PAPERS AND REPORTS
• 页码范围: 14-20
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.14183/j.cnki.1005-6122.202101003

摘要

从全息天线的理论出发,对源天线与目标天线的干涉场进行了分析,根据设计需求创建了椭圆族全息结构.进一步地,基于对全息结构上电磁能量分布的计算与分析,对原型全息结构进行截取,设计了小型化微波全息天线,并采取电磁调控方法解决了方向图主瓣分裂的问题.借助于匹配结构加载方法,解决了天线端射的问题,改善了全息天线的辐射性能.在小型化的基础上,对全息结构进行组合设计,实现了多波束全息天线.通过理论分析并结合仿真计算评估了全息天线的频率扫描特性,在14 GHz,15 GHz和16 GHz三个频点处,获得了20.9°的波束扫描范围.实际加工制作小型化全息天线,并在微波暗室开展测试,测试结果与仿真结果吻合较好.设计的全息天线具有波束偏转、波束赋形、多波束、频率扫描等功能,在卫星通信系统和新型微波成像系统等领域具有广阔的应用前景.