[发明专利]一种电控辐射方向图可重构天线

摘要

一种电控辐射方向图可重构天线，(1)选择天线的工作频率f；(2)确定人工结构材料单元的在三个方向的排布周期，天线整体结构以及其组成单元的金属结构和基底材料。包括基底材料、金属结构的几何参数。(3)在金属结构的开口处加上变容二极管；(4)利用电磁仿真软件计算单元的透过谱S₂₁位相，并连续改变变容二极管的电容值，记录对应的散射参数的位相，绘制位相-电容C曲线；(5)沿水平面面周期排列人工材料，将人工结构材料分成间距相等N个区域，每个区域结构尺寸相等，包含单元数也相等，只需要控制不用区域上加载在变容二极管上电压值，即可完成对天线方向图的可重构。本发明是一种宽带的可控天线，可以实现天线辐射方向图主瓣±40度左右偏转。

主权项

1.一种电控辐射方向图可重构天线，其特征在于步骤如下：(1)选择天线的工作频率f；(2)确定人工结构材料整个单元结构尺寸，以及其组成单元的金属结构和基底材料，所述金属结构选择开口的“工”字型金属结构；所述基底材料参数包括介电常数_r、磁导率；(3)在“工”字型金属结构的中心开口处加上变容二极管，然后在传播方向叠放10层人工结构材料，利用电磁仿真软件计算单元的透过谱S₂₁并提取S₂₁的位相，连续改变变容二极管的电容值，记录对应透过谱位相，绘制位相-电容C曲线；(4)沿三个相互垂直方向周期排列“工”字型人工材料即可得到天线模型，三个相互垂直方向为水平、竖直和前后，在竖直方向排布单元数为M，M＞4，水平方向排布成N个区域N＞10，每个区域包括单元数为P，P≥1；前后叠放的层数为10层，所有单元结构完全相同；(5)根据步骤(3)仿真得到位相-电容C曲线，设定N个线性渐变的位相，位相差为和对应的电容，在N个区域在不同区域加载不同的反偏电压值，变容二极管的电容值与外加的反偏电压有关，不同的区域选择不同电压值则对应不同电容值，最终确保水平面N个区域出射面的位相线性渐变；(6)制作上述天线，加载电容、导线外加电压源，将制作的天线放置产生类似平面波的天线口面上，通过控制不同区域的电压值，即可以重构天线方向图。