[发明专利]表面散射天线的改进

说明书

表面散射天线通过可调耦合沿波传播结构的散射元件来提供可调的辐射场。在一些方法中，所述散射元件是贴片元件。在一些方法中，所述散射元件通过设置诸如液晶等可电调节的材料在散射元件附近来实现可调。各方法和系统为各种应用提供了表面散射天线的控制和调节。

技术领域

本发明涉及与天线相关的技术领域。

背景技术

通过引用，将包括任何优先权权利要求在内的优先级申请和相关申请以及优先级申请和相关申请的父专利、祖专利、曾祖专利等任何和所有的主题并入本文，并入的程度是这样的主题与本文不相矛盾。

发明内容

本发明提供了一种天线，其包括：波传播结构；和沿着所述波传播结构配置的多个亚波长贴片元件，其元件间间隔比对应于所述天线的工作频率的自由空间波长实质上小，其中所述多个亚波长贴片元件具有对所述波传播结构的导波模式的多个可调的独立的电磁响应，并且所述多个可调的独立的电磁响应提供所述天线的可调的辐射场，其中所述波传播结构包括一个或多个导电表面，并且所述多个亚波长贴片元件对应于至少部分地放置于在所述一个或多个导电表面中的相应的多个虹膜上方的多个导电贴片，并且所述天线还包括：被配置为提供在所述多个导电贴片和所述导电表面之间的各自的偏置电压的多个偏置电压线；和设置在所述多个导电贴片和所述导电表面中的所述多个虹膜之间的电调节材料。

本发明还提供了一种产生辐射场的方法，其包括：传播第一导波，以将第一多个相对相位提供到相应的多个位置；在从所述相应的多个位置中选择的第一组位置耦合到所述第一导波，以从所述第一组位置辐射第一多个椭圆极化波，所述第一多个椭圆极化波产生第一辐射场；传播第二导波，以将第二多个相对相位提供到所述相应的多个位置，其中所述第二多个相对相位实质上等于所述第一多个相对相位；以及在从所述相应的多个位置中选择的第二组位置耦合到所述第二导波，以从所述第二组位置辐射第二多个椭圆极化波，所述第二多个椭圆极化波产生与所述第一辐射场不同的第二辐射场。

本发明还提供了一种产生导波的方法，其包括：在多个位置处接收第一椭圆极化自由空间波；在从所述多个位置中选择的第一组位置耦合到所述第一椭圆极化自由空间波，以在所述第一组位置产生第一多个电磁振荡，所述第一多个电磁振荡产生在所述多个位置具有第一多个相对相位的第一导波；在所述多个位置处接收与所述第一椭圆极化自由空间波不同的第二椭圆极化自由空间波；在从所述多个位置中选择的第二组位置耦合到所述第二椭圆极化自由空间波，以在所述第二组位置处产生第二多个电磁振荡，所述第二多个电磁振荡产生在所述多个位置具有第二多个相对相位的第二导波，其中所述第二多个相对相位实质上等于所述第一多个相对相位。

附图说明

图1是表面散射天线的示意图。

图2A和2B分别示出了用于表面散射天线的示例性的调整模式和相应的波束模式。

图3A和3B分别示出了用于表面散射天线的另一示例性的调整模式和相应的波束模式。

图4A和4B分别示出了用于表面散射天线的另一示例性的调整模式和相应的场模式。

图5示出了包括贴片元件的表面散射天线的实施方式。

图6A和6B示出了在波导上的贴片元件的例子。

图6C示出了用于波导模式的场线。

图7示出了液晶排列。

图8A和8B示出了示例性的反向电极的配置。

图9示出了带有散射元件的直接寻址的表面散射天线。

图10示出了带有散射元件的矩阵寻址的表面散射天线。

图10示出了带有散射元件的矩阵寻址的表面散射天线。

图11A、12A和13示出了各种偏置电压驱动方案。