二氧化钒的相变调控特性及可重构超表面天线应用研究

对二氧化钒(VO₂)薄膜的相变调控特性及方法进行了理论分析和实验探索。采用电激励方式研究了不同电极对相变程度的影响,发现电极尺寸和形状与绝缘状态下电阻的变化密切相关,从而影响相变程度。此外,相变程度也受不同调控方式的影响,可以用焦耳热原理解释。进一步将VO₂薄膜与超表面结构相结合,设计实现了大范围频率可重构的超表面天线。相比传统开关,VO₂薄膜在毫米波频段具有隔离度高、损耗低的优势,可为进一步研制高性能可调器件和天线提供重要的技术指导。     

基于支节容性加载的小型化低剖面超表面天线

本文对容性支节加载的小型化超表面天线进行了分析与设计.通过在方形贴片上引入一对容性负载支节,可以有效地降低超表面单元的工作频率,从而将传统方形贴片超表面单元的尺寸减小55%.在单元设计的基础上,设计了一款4×4阵列的超表面天线,并采用特征模分析(CMA)解释了超表面天线的辐射机制.为了验证设计思路,对天线进行了加工和测试,测量的-10 d B阻抗带宽为21. 7%,并在工作频带内保持6 d Bi的辐射增益.     

基于新型超材料结构的高效率发射天线技术研究综述

近年来,超材料打破了传统材料或结构的物理极限,为高效率发射天线的发展开辟了崭新的研究空间,获得了愈来愈广泛的关注.首先介绍了超材料的理论和结构研究概况,然后针对几种新型超材料技术在提高平面天线单元效率的研究工作进行了详细介绍和分析,包括非周期超材料技术、超材料作为新型辐射元或低剖面反射板等方面.最后,针对无线能量收集系统对高效率天线阵列的需求,介绍了高次模激励技术和新型低损耗传输线技术,以此降低阵列馈电网络的损耗,从而提高系统的整体效率.     

基于超表面的天线多波束偏转技术研究北大核心CSCD

5G移动通信对天线提出了多极化、多频段、多波束等更高的技术需求。超表面具有很强的电磁调控能力,利用这一特性可以实现天线多波束偏转。本文首先提出新型的基于行波激励网络的双波束偏转方法,利用超表面实现定向波束可控,设计了单频低副瓣高增益的双波束超表面天线。其次,提出基于多相位自由度理论的双频行波激励网络,结合双频超表面,设计了双频双波束偏转角可独立控制的超表面天线。在此基础上,提出基于正相位响应理论的稳定波束偏转角的方法,设计了具有稳定波束的±45°双极化超表面天线。与传统多波束方法相比,本方法省略了复杂的波束形成网络,设计简单、结构紧凑,而且能够实现双频、双极化等特性,可为新一代移动通信天线的研制提供技术思路。     

容性加载的宽带紧凑型圆极化超表面天线

针对当前超表面圆极化天线研究中存在的尺寸大、带宽与小尺寸无法兼顾等问题,提出了一种宽带紧凑型圆极化超表面天线。该天线采用跨层容性加载技术,通过在方形超表面结构上方加载跨层寄生贴片来引入跨层电容,从而降低谐振频点,实现超表面结构的小型化。同时,这种跨层容性加载超表面结构也具有极化相关特性,将其与45°斜耦合馈电缝隙结合,能够在小尺寸下实现具有宽带特性的圆极化超表面天线。测试结果表明,该天线在辐射口径为0.4λ₀×0.4λ₀的情况下,-10 dB阻抗带宽为39.56%(5.82~8.69 GHz);3 dB轴比带宽可达26.98%(6.54~8.58 GHz)。该天线具有圆极化辐射性能良好、宽带、小型化和低剖面等优点,为现代宽带无线通信系统天线的实现提供了一种技术选择。