基于PIN二极管设计的一种进行波束扫描的超表面天线

作     者：李伟 李祺 高杨 Li Wei;Li Qi;Gao Yang

作者机构：北方工业大学信息学院北京100144 

出 版 物：《电子测量技术》 (Electronic Measurement Technology)

年 卷 期：2022年第45卷第24期

页      面：1-8页

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：北京市自然科学基金(4202019)项目资助 

主　　题：超表面 波束扫描 PIN二极管 

摘      要：本文设计了一种基于PIN二极管进行波束扫描的10×10超表面反射天线阵列。该天线阵列的天线单元表面由一个圆形金属贴片和四个寄生元件组成,通过控制寄生元件的工作状态改变天线单元上的电流,使天线单元在不同状态下理论上形成180°的相位差。本文采用CST软件对天线进行了仿真分析,天线的工作频率在15 GHz,在基于离散幅度加权的波束扫描计算原理中加入了参考相位,进行了方向图重构的优化,并通过对仿真结果的分析找到了最能还原方向图的参考相位,提升了天线的波束扫描能力。由于传统相控阵单元需要加装移相器,而该天线单元只需要二极管,所以它的结构较为简单,制作成本低廉,适合构成大型阵列。CST仿真结果表明,超表面天线在ZOX平面上±50°范围内有着良好的波束扫描结果。