多模式及多極化頻率掃描可重構天線研究

《多模式及多極化頻率掃描可重構天線研究》是依託北京航空航天大學，由陳愛新擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：多模式及多極化頻率掃描可重構天線研究
• 依託單位：北京航空航天大學
• 項目負責人：陳愛新
• 項目類別：面上項目

項目摘要

可重構天線技術是通信系統研究的一個很重要的研究方向。它不僅可以降低射頻前端系統的成本，減少電磁干擾，而且還可以為提高無線通信系統容量、擴展系統功能、增加系統工作頻寬等提供重要的技術保障。可重構天線能夠很好地套用於雷達、遙感、衛星、終端探測、MIMO系統、軟體無線電，將對無線通信技術帶來深遠的影響。本項目研究多模式及多極化可頻率掃描的基片集成波導可重構天線。主要創新點是：同時實現天線陣的頻率掃描和電子調控模式可重構；通過新型饋電網路控制，實現天線陣極化可重構特性；多種天線陣可重構功能，適用於多種通信系統套用。研究內容包括：頻率掃描天線陣陣元和陣列結構研究、正交雙線極化頻率掃描天線陣陣元和陣列結構研究、多模式頻率掃描天線陣陣元和陣列結構研究、多極化頻率掃描天線陣特性研究及相應的樣機設計和特性驗證。通過本項目研究工作，可以掌握可重構天線陣特性，為發展智慧型通信系統提供指導。

結題摘要

現代無線通信技術發展迅速，可重構天線憑藉可實時重構特性的優勢，在現代通信系統的發展中發揮著重大的作用，特別是其中的複合可重構天線能夠同時實現多種工作性能（頻段、方向圖、極化方向）的調控，已成為天線領域的研究熱點。本項目研究了多模式多極化頻率掃描的複合可重構天線，此天線為基於半模基片集成波導的複合左右手結構的漏波天線。首先分析了半模基片集成波導的傳輸特性，並在此基礎上設計了複合左右手單元及陣列排布，完成了正交線極化的頻率掃描天線的研究；其次分析設計了基於基片集成波導的3dB定向耦合器，並進行正交雙線極化天線的排布，完成了頻率掃描左右旋圓極化可重構天線的設計；然後分析了載入電調元件的複合左右手單元及陣列排布，完成了多模式（方向圖連續可調）多極化的頻率掃描天線設計。另外，由於項目中涉及高頻段變容二極體的套用，為了評估變容二極體在高頻的寄生參數影響，設計了變容二極體射頻參數提取平台。本項目所述天線具有半模基片集成波導低剖面、易共形、低損耗、高功率容量、小型化的優點，且因為複合左右手結構具有後向-側射-前向的波束掃描的能力，兼具漏波結構寬頻帶性能，具有很大的研究意義與套用價值。