买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：中国人民解放军空军工程大学

摘要：一种基于准周期数字调相超构表面设计波束扫描天线的方法，包括：步骤1，设计两种可重构1比特调相单元，单元10提供的两种相位状态与单元20提供的两种相位状态组合起来要符合2比特单元的相位要求；步骤2，将步骤1中所设计的两种单元排布成超构表面反射透射阵；基于单元的四种相位状态，分别计算出波束指向不同角度时超构表面所需的相位分布，等于单元10相位的位置放置单元10，等于单元20相位的位置放置单元20；步骤3，将步骤2中得到的不同波束指向下的排布方式融合，在每个位置处取出现概率更大的单元，得到基于准周期数字调相超构表面的波束扫描天线。本发明能够快速、高效地设计出性能优异的阵列天线，能够在不增加系统复杂度的前提下，大大提高天线性能。

主权项：1.一种基于准周期数字调相超构表面的高性能波束扫描阵列天线设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：设计两种可重构1比特数字调相单元10和20，可重构1比特数字调相单元10以下简称“第一调相单元10”，可重构1比特数字调相单元20以下简称“第二调相单元20，第一调相单元10提供的两种相位状态与第二调相单元20提供的两种相位状态组合起来要符合2比特单元的相位要求，即这四种相位状态两两之间的相位差在90°±20°范围内；每个第一调相单元10和第二调相单元20均为矩形结构，且结构中加载有一个电控开关器件，当入射电磁波照射到单元表面上时，通过控制开关器件的状态能够改变调相单元所反射或透射电磁波的相位；采用的调相单元只要单元的反射或透射相位满足上述要求即可，对单元结构并不做限定；步骤2：将步骤1中所设计的两种单元10和20排布成超构表面反射或透射阵；基于单元的四种相位状态，分别计算出反射或透射波束指向不同角度时超构表面所需的口面相位分布形式，其中反射或透射相位等于第一调相单元10相位的位置放置第一调相单元10，而反射或透射相位等于第二调相单元20相位的位置放置第二调相单元20；超构表面2为由第一调相单元10和第二调相单元20按照步骤1排布，形成的矩形平面N*M阵列，N、M为大于1的正整数，奇偶不做要求；超构表面2为矩形阵面，以阵面中心为坐标原点，以超构表面2纵向和横向的对称轴为x轴和y轴建立直角坐标系，z轴指向上，馈源位于z轴正半轴所处的空间内，馈源具体位置按照将整个超构表面2置于馈源1的辐射远区来确定；超构表面2由步骤1中所设计的第一调相单元10和第二调相单元20组成，单元总数量根据具体应用场合确定，最少不少于4个；基于单元的四种相位状态，采用聚焦相位设计技术，分别计算出波束指向所需扫描角度时，超构表面的口面相位分布，其中相位为0°和180°的位置放置第一调相单元10，而相位为90°和270°的位置放置第二调相单元20，最终形成阵面排布；步骤3：将步骤2中计算得到的不同波束指向下的单元排布方式进行融合，在每个位置处取出现概率更大的单元，最终得到基于准周期数字调相超构表面的波束扫描阵列天线；将五种排布方式，即反射波束需要分别扫描至0°、±20°和±40°对应的相位排布进行融合；具体操作中，第一调相单元10用编码1表示，第二调相单元20用编码0表示，将五种排布方式的编码矩阵相加，若某个位置处相加之和大于平均值2.5，则该位置取编码1，即第一调相单元10，反之为第二调相单元20，最终形成准周期超构表面2的单元排布，由该超构表面2构成的反射阵天线记为准周期反射阵；在确定了准周期超构表面2的具体排布方式后，采用相位量化技术，重新对不同扫描角度下的口面相位分布进行量化，其中第一调相单元10相位被量化为0°和180°，而第二调相单元20相位被量化为90°和270°。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国人民解放军空军工程大学 基于准周期数字调相超构表面的波束扫描天线设计方法