基于超表面的极化可重构天线设计

作者：袁一杰; 孙学宏^*

来源：电子元件与材料, 2022, 41(09): 994-1000.

DOI：10.14106/j.cnki.1001-2028.2022.0251

• 超表面
• 微带缝隙天线
• 极化可重构
• 圆极化
• 线极化
• 反射系数
• 轴比

提出了一种基于超表面的极化可重构天线设计，由上层结构的圆弧切角矩形单元和下层结构的微带缝隙天线组成。通过采用机械方式旋转圆弧切角矩形单元结构，分析了超表面天线的极化可重构功能。设计的超表面天线能够在3.20～3.64 GHz内实现左旋圆极化、右旋圆极化和线极化三种极化方式，且可以相互转换。超表面天线在左旋和右旋圆极化状态的阻抗带宽为2.98～4.10 GHz,相对带宽达31.6%,轴比相对带宽达12.8%,辐射增益均大于6.8 dB;在线极化状态的相对带宽达17%以上，辐射增益均大于5.4 dB;圆极化和线极化的辐射效率均大于82%。通过对提出的超表面天线进行实物加工和测试，并对比仿真和实测结果，证明所提出的超表面天线具有较好的极化可重构功能。