一种基于方向图重构机制的宽带宽视角相控阵天线

来源：电子测量技术杂志2022年第18期北京时间：

作者：梁峰，程友峰，廖成

单位：西南交通大学电磁场与微波技术研究所，成都 610031

摘要：本文提出了一款风车形方向图可重构单元及其作为阵元的二维平面宽带宽视角扫描相控阵天线。所提出的单馈方向图可重构单元天线由辐射贴片、直流偏置电路以及宽带人工磁导体(Artificial Magnetic Conductor, AMC)反射面构成。其中，辐射贴片为馈电结构可重构的四个Vivaldi缝隙组成的风车形贴片，它能够通过改变PIN二极管的通断以实现宽带内四个端射方向上的波束切换。此外,将AMC反射面加载于辐射结构的后端，使得最大辐射方向由原来的端射方向调整为准端射方向，这样有利于单元天线组阵后的扫描波束能够覆盖到侧射方向。对该天线单元及其构建的8×8均匀平面相控阵天线进行了仿真与分析。仿真结果显示，所设计的阵列天线同时具备了宽带宽视角二维波束扫描性能，其在5.4 ~ 6.1 GHz的工作频带内可以实现±60°范围内的二维波束扫描。同时，阵列的增益波动小于4.3 dB，并且具有较低的旁瓣电平。

关键词：方向图可重构天线;PIN二极管;人工磁导体(Artificial Magnetic Conductor, AMC);宽带宽视角扫描相控阵天线

基金资助：国家自然科学基金(61901398, 61801405, 61771407)；四川省科技厅项目(2021YJ0361)。