申请/专利权人：中国人民解放军空军工程大学

申请日：2024-03-04

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117878613A

主分类号：H01Q15/00

分类号：H01Q15/00;H01Q15/14;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q17/00;H01Q21/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.30#实质审查的生效;2024.04.12#公开

摘要：一种反射相位可重构的折叠地板超表面单元天线，包括超表面金属贴片1、介质基板2、金属地板3和馈电金属探针4。该天线将传统天线介质板底层的完整金属地板的一部分折叠至天线介质板的顶层，利用微带传输线和开关二极管将天线辐射贴片与金属地板相连，通过控制开关二极管的工作状态实现天线对平面波反射相位的可重构，在不影响天线辐射性能和不增加天线面积、厚度的同时，实现超表面与天线一体化设计，获得可重构性能，简化可重构低散射单元天线的结构，降低了加工难度与成本。本发明提出的反射相位可重构天线将超表面和天线结构一体化设计，仅采用单层介质结构获得了实用化的可重构单元天线，具有低剖面、低成本的特点，应用前景广阔。

主权项：1.一种反射相位可重构的折叠地板超表面单元天线，以下简称为“天线”，其为矩形薄片结构，其特征在于，天线自上而下包括金属贴片1，介质基板2，金属地板3，天线还包括自上而下贯穿天线的馈电金属探针4，自上而下贯穿天线的金属圆柱排7；以金属贴片1上表面的中心为坐标原点，建立直角坐标系xyz，x轴为水平轴，y轴为纵轴，z轴垂直于纸面向外；x轴为天线的水平对称轴，y轴为天线的纵向对称轴，x轴和y轴分别与天线相交的两条边平行；其中介质基板2为矩形薄片，其长度、宽度分别为天线的长度、宽度；金属贴片1贴合在介质基板2的上表面，由矩形金属辐射贴片10、左矩形金属贴片11、右矩形金属贴片12和金属传输线13组成；矩形金属辐射贴片10位于介质基板2的中部，其中心与介质基板2的中心重合，其水平和竖直对称轴分别与x轴、y轴重合，矩形金属辐射贴片10在前、后、左、右四个方向上的边沿，都与介质基板2的相应边沿保持一定距离；矩形金属传输线13位于介质基板2的中部，分为左右两段矩形金属传输线，左矩形金属传输线的左端达到左矩形金属贴片11的右边缘，右矩形金属传输线的右端达到右矩形金属贴片12的左边缘，矩形金属传输线13的水平对称轴与x轴重合，左矩形金属传输线与左矩形金属贴片11之间通过射频开关二极管6连接，右矩形金属传输线与右矩形金属贴片12之间通过贴片电容5连接；左矩形金属贴片11、右矩形金属贴片12在与左右矩形金属传输线的连接处分别开矩形槽，以避免其与矩形金属传输线13的直接接触；左矩形金属贴片11位于矩形金属辐射贴片10左侧，且与矩形金属辐射贴片10保持一定距离，其水平对称轴与x轴重合，其左边沿与天线左边沿完全重合，其上边沿与天线上边沿重合，其下边沿与天线下边沿重合；右矩形金属贴片12位于矩形金属辐射贴片10右侧，与左矩形金属贴片11关于y轴对称布置；左矩形金属贴片11与右矩形金属贴片12如果不考虑开槽处，是关于y轴对称的；除开槽位置外，左矩形金属贴片11、右矩形金属贴片12在靠近金属传输线13的内侧布置有沿y轴均匀分布的金属圆柱排7；金属圆柱排7包括大小、形状、间隔相同的多个金属圆柱；金属圆柱排7与天线上表面相垂直地穿过天线，并将左矩形金属贴片11、右矩形金属贴片12分别与金属地板3相连；金属圆柱排7中每个金属圆柱的上端与左矩形金属贴片11、右矩形金属贴片12的上边沿齐平，下端与金属地板3的上边沿齐平；射频开关二极管6的正极焊接在矩形金属传输线13的左端，负极焊接在左矩形金属贴片11开槽处的右端；贴片电容5左端与矩形金属传输线13右端相连，右端与右矩形金属贴片12开槽处的左端相连；金属地板3为薄金属板，其贴合在介质基板2的下表面，金属地板3位于介质基板2的中部，其中心与介质基板2的中心重合，其水平和竖直对称轴分别与x轴、y轴重合；金属地板3的上边沿与天线上边沿重合，其下边沿与天线下边沿重合，金属地板3的左、右边沿，均与介质基板2的相应边沿保持相同距离；金属地板3左右边缘与介质基板2相应边之间的空白用于直流偏置线布设；同轴电缆的馈电金属探针4与天线上表面相垂直地穿过天线，馈电金属探针4的中心位于y轴负半轴，且距离原点O存在一定距离，并继续自上而下穿透天线；馈电金属探针4从金属地板3的下表面穿出，馈电金属探针4与位于天线下表面的金属地板3不接触。

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百度查询： 中国人民解放军空军工程大学 一种反射相位可重构的折叠地板超表面单元天线

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