Ku波段超表面宽带折叠反射阵列天线OA
Ku-Band Metasurface Broadband Folded Reflectarray Antenna
传统反射阵列天线存在剖面高和带宽窄问题.基于电磁超表面对电磁波的灵活调控能力,文中采用亚波长和多谐振结构方式设计了一种具有极化转换功能的双箭头反射单元,该单元在整个 Ku 频段内均可以实现高效的极化转换并附加特定的延迟相位.文中结合金属化过孔技术和磁电偶极子工作原理设计了一种低剖面磁电偶极子馈源来提高天线整体的集成度,并完成了一种工作在 Ku 波段的剖面高度仅为 1.8 个工作波长的宽频带折叠反射阵列天线的设计.测试结果和仿真结果基本吻合.测试结果表明,天线的最大增益为 24.2 dBi,口径效率为 37%,交叉极化电平在工作频段内低于-20 dB.当中心频点为 15 GHz 时,其 1 dB 相对增益带宽为 26%(13.3~17.2 GHz).
Traditional reflective array antennas have problems of narrow profile height and bandwidth.Based on the flexible regulation ability of electromagnetic waves by electromagnetic metasurface,a dual-arrow reflection unit with polarization conversion function is designed using subwavelength and multi-resonant structure methods.This unit can achieve efficient polarization conversion throughout the Ku frequency band and is equipped with a specific delay phase.Combining metallized via technology and the working principle of magnetoelectric dipoles,a low-profile mag-netoelectric dipole feed source is designed to enhance the overall integration of the antenna.A wideband folded re-flector array antenna operating in the Ku band with a profile height of only 1.8 working wavelengths is completed.The test results are basically consistent with the simulation results.The test results show that the maximum gain of the antenna is 24.2 dBi,the aperture efficiency is 37%,and the cross-polarization level is below-20 dB within the op-erating frequency band.When the center frequency point is 15 GHz,its 1 dB relative gain bandwidth is 26%(13.3~17.2 GHz).
吕薇薇;丁海兵;王晶;于贺贺;薛谦忠
中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094||中国科学院大学 电子电气与通信工程学院,北京 100408中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094||中国科学院大学 电子电气与通信工程学院,北京 100408中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094||中国科学院大学 电子电气与通信工程学院,北京 100408中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094||中国科学院大学 电子电气与通信工程学院,北京 100408中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094||中国科学院大学 电子电气与通信工程学院,北京 100408
信息技术与安全科学
电磁超表面折叠反射阵列磁电偶极子馈源宽带线极化栅高增益低剖面口径效率
electromagnetic metasurfacefolded reflectarraymagnetoelectric dipole feedbroadbandlinear po-larizerhigh gainlow profileaperture efficiency
《电子科技》 2026 (5)
48-53,6
国家自然科学基金(12075247)National Natural Science Foundation of China(12075247)
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