[发明专利]基于液晶高阻表面的波束扫描天线阵

权利要求书

1.一种基于液晶高阻表面的波束扫描天线阵，其特征在于，包括天线阵（1）、高阻表面（2）、液晶（3）、金属地（4）、介质板（5）以及馈电装置（6）；

所述天线阵（1）包括一个主辐射单元和两个寄生单元，两个寄生单元对称分布在主辐射单元的两侧；馈电装置（6）连接主辐射单元；

所述天线阵（1）能够向外界辐射电磁波；

所述介质板（5）包括第一介质板、第二介质板、第三介质板，所述第一介质板、第二介质板、第三介质板从上至下依次排列连接，第一介质板上表面设置天线阵（1），第二介质板上设置有两个液晶槽，液晶（3）材料设置在液晶槽内，高阻表面（2）设置在第一介质板下表面与液晶（3）之间，金属地（4）设置在第二介质板下表面与第三介质板上表面之间；

所述两个液晶槽分别设置在天线阵（1）的两个寄生单元正下方；

高阻表面（2）、液晶（3）和金属地（4）构成了一种新型液晶可重构高阻表面；

高阻表面（2）是由共面电磁带隙单元所组成的周期性结构；

两个高阻表面（2）分别分布在两个寄生单元下方；

在高阻表面（2）和金属地（4）之间加载直流偏置电压，改变液晶（3）的等效介电常数；

初始状态下，两侧液晶（3）都不偏转，主辐射单元与两侧寄生单元的耦合均较弱，主波束指向零度；当给左侧寄生单元下方的高阻表面施加偏置电压时，液晶分子偏转，等效介电常数变大，左侧寄生单元与主辐射单元的耦合增强，主波束偏向左侧，实现负角度扫描；当给右侧寄生单元下方的高阻表面施加偏置电压时，右侧寄生单元与主辐射单元的耦合增强，实现正角度扫描。

2.根据权利要求1所述的基于液晶高阻表面的波束扫描天线阵，其特征在于，所述天线阵（1）的主辐射单元和寄生单元为长方形、正方形或圆形微带天线；主辐射单元和寄生单元沿着H面排列。

3.根据权利要求1所述的基于液晶高阻表面的波束扫描天线阵，其特征在于，所述共面电磁带隙单元为矩形、蘑菇形或者十字架形。

4.根据权利要求1所述的基于液晶高阻表面的波束扫描天线阵，其特征在于，所述液晶（3）的等效介电常数随外加电场或磁场的改变而改变。

5.根据权利要求1所述的基于液晶高阻表面的波束扫描天线阵，其特征在于，所述馈电装置（6）采用探针馈电、微带线馈电或者缝隙耦合馈电。

6.根据权利要求1所述的基于液晶高阻表面的波束扫描天线阵，其特征在于，所述天线阵（1）的主辐射单元和寄生单元为贴片天线。

7.根据权利要求1所述的基于液晶高阻表面的波束扫描天线阵，其特征在于，所述天线阵（1）采用电控寄生天线阵，射频信号只馈电给主辐射单元，寄生单元上没有射频馈电电路。