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专利号: 2017112832267
申请人: 南京邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-04-27
缴费截止日期: 2027-01-07
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于介质匹配层技术的可编程固态等离子体扫描天线,其特征在于:

包括工作在X波段馈源喇叭,覆盖在可重构单元表面的不同种介质匹配层,基于可重构单元表面的单层反射阵列以及控制固态等离子体的激励模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于介质匹配层技术的可编程固态等离子体扫描天线,其特征在于:单层反射阵列由反射阵列单元组成,每个反射阵列单元由底层的介质基板和上层固态等离子体构成的贴片所构成。

3.根据权利要求1所述的一种基于介质匹配层技术的可编程固态等离子体扫描天线,其特征在于,在反射阵列表面贴一层玻璃介质,且玻璃介质的长、宽都为350mm,当介电常数不同时,厚度为4.55 mm,介电常数分别为5.5 F/m和2.5 F/m ,当厚度不同时,介电常数为

5.5F/m ,厚度分别为1mm 和3.1mm。

4.根据权利要求2所述的一种基于介质匹配层技术的可编程固态等离子体扫描天线,其特征在于,固态等离子体由S-PIN单元组成的阵列实现,S-PIN单元之间有隔离层进行隔离,通过其两端加载的可编程逻辑阵列来控制激励S-PIN单元阵列,获取固态等离子体。

5.根据权利要求2所述的一种基于介质匹配层技术的可编程固态等离子体扫描天线,其特征在于,反射阵列单元的介质基板的介电常数为2.3 F/m,磁导率为1H/m,反射阵列单元的介质基板是边长为25mm,厚度h为3mm的长方体,反射阵列由14×14即196个反射阵列单元组成,反射阵列是边长为350mm,厚度为3mm的长方体。

6.根据权利要求2所述的一种基于介质匹配层技术的可编程固态等离子体扫描天线,其特征在于,反射阵列单元上层贴片为固态等离子体区域,反射阵列单元上层贴片的中央是边长为a mm的正方形,外围八边形环带由两个外接圆半径分别为7.5mm和5.5mm的八边形相减而成;四个雪花形枝节的中心点距离反射阵列单元中心点距离为10mm,每个雪花形枝节由五个长方形组成,每个长方形的宽为0.8mm,长为2mm,相邻两个长方形的夹角为72°;其中左上角的雪花形枝节相对反射阵列单元中心点的坐标为(-10,-10),其余三个由左上角的雪花形枝节绕反射阵列单元中心点旋转90°、180°、270°构成;外围八边形环带由两个外接圆半径分别为7.5mm和5.5mm的八边形相减而成。

7.根据权利要求2所述的一种基于介质匹配层技术的可编程固态等离子体扫描天线,其特征在于,馈源喇叭的工作频段为X波段,馈源喇叭位于反射阵列其中一边中心的正上方距反射阵列表面350mm处,馈源喇叭与Z轴夹角为-15°。

8.一种基于权利要求1至7的介质匹配层技术的可编程固态等离子体扫描天线的相位补偿方法,其特征在:具体包含如下步骤:步骤1,通过在反射阵列天线单元的上方加匹配层改变光程差的方式使相位曲线进行上移或下移实现0 360º的相位补偿;

~

步骤2,若相位曲线不满足0 360º,则使用厚度不同或者折射率不同的介质作为匹配层~进行相位补偿,

步骤3,将补偿后的阵列单元通过组阵的形式构成天线的反射面。

9.根据权利要求1所述的一种基于介质匹配层技术的可编程固态等离子体扫描天线的相位补偿方法,在步骤1中,通过两种介质匹配的方式来时实现相位曲线补偿:第一种介质匹配的方式为用折射率相同厚度不同的玻璃为匹配层,将二者得到的相位曲线分段连接起来,以达到相位曲线完全覆盖0 360º的目的;第二种介质匹配的方式为折射率不同但厚度~相同的玻璃为匹配层,将二者得到的相位曲线分段连接起来,以达到相位曲线完全覆盖0~

360º的目的。