折合式平面反射阵天线的研究进展

折合式平面反射阵天线(folded reflectarray antenna,FRA)作为一种高增益天线形式,在雷达、通信等领域有着良好的应用前景.在继承平面反射阵天线易加工、低成本、平面化等特点的同时,FRA巧妙地利用了光路折合原理,具有更低剖面、无馈源口径遮挡等优点,自其概念提出以来便一直受到学术界和工业界的广泛关注.本文由传统反射面天线逐步引出FRA,并从主反射面、馈源、副反射面三个重要组成部分及天线波束扫描归纳总结了国内外近年来FRA的研究进展.

一种基于折合式平面反射阵天线的毫米波高增益滤波天线

提出了一种基于折合式平面反射阵天线的毫米波高增益滤波天线设计方法,将极化敏感的频率选择表面替代传统的极化栅,用作折合式平面反射阵天线的副反射面。基于基片集成波导技术设计了极化敏感的频率选择表面,该频率选择表面对于线性极化入射波情况下具有较低的插入损耗,同时可几乎全反射对应正交极化的入射波。得益于频率选择表面的频率选择特性,折合式平面反射阵天线可获得良好的滤波性能。为了验证该滤波天线的设计方法,设计并制作了一款Ka频段的毫米波高增益滤波天线,在35~37 GHz的工作频带,天线具有良好的辐射特性和滤波特性。

一种Ka波段宽带折合式平面反射阵天线设计与实现

基于反射面天线技术提出了一种工作于Ka波段的宽带折合式平面反射阵天线(Folded Reflectarray Antenna,FRA).该天线的主、副反射面均采用平面反射面的设计方案,基于双层贴片单元结构设计并实现了主反射面,并通过尺寸变换型单元来实现相位补偿、极化扭转以及大通带特性,副反射面采用双层极化栅来实现对单一极化波的透射.利用电磁仿真软件Ansys HFSS与CST MWS对天线结构进行分析设计,并加工出实物.仿真与实测结果表明,该天线3 dB增益带宽达到了20%,波束宽度在6°以内,在33~40 GHz的通带范围内,天线实测增益达到了26 dBi以上.