基于菲涅爾透鏡的天線方向圖設(shè)計.pdf

1、菲涅爾波帶透鏡在方向圖控制性能上有著優(yōu)秀的表現(xiàn)，并且由于其制作簡易和成本低廉的優(yōu)勢備受市場青睞，針對菲涅爾波帶透鏡的研究在國內(nèi)外一直是一個極具發(fā)展前景的科研方向。菲涅爾波帶透鏡在傳統(tǒng)介質(zhì)材料透鏡領(lǐng)域理論發(fā)展已經(jīng)十分成熟，現(xiàn)在對菲涅爾波帶透鏡的研究主流方式是和人工超材料和半導(dǎo)體等新型材料領(lǐng)域的結(jié)合應(yīng)用。由于人工超材料的特殊電磁傳播性能，將人工超材料與菲涅爾波帶透鏡結(jié)合應(yīng)用在方向圖控制上的科研工作取得了很好的成績，尤其是在高增益和波束掃描方

2、向。該論文描述了結(jié)合菲涅爾波帶透鏡控制方向圖的兩種設(shè)計：可控超材料的菲涅爾波帶透鏡以及菲涅爾波帶透鏡與圓波導(dǎo)集成的波束天線。
　　第一種設(shè)計基于常見的圓環(huán)，“十”字和“工”字周期結(jié)構(gòu)單元，利用在單層FR4介質(zhì)板異面合成的方法設(shè)計篩選出圓環(huán)與“十”字的異面單元，該單元比較另一種異面單元體現(xiàn)出更好的電磁誘導(dǎo)透明效應(yīng)，而且該單元周期結(jié)構(gòu)的電磁諧振點隨著斜入射電磁波角度變化沒有改變，超材料介質(zhì)的電磁透射性能的變化可以忽略不計。結(jié)合微波諧振

3、器電路等效原理，在周期結(jié)構(gòu)中加載電容，可以改變單元的電磁透射性能，加載不同容值電容，可以控制周期單元在3.5GHz處的電磁諧振點由透明諧振點向不透明諧振點轉(zhuǎn)換。結(jié)合利用偏置電壓控制容值在6.5pF—1.5pF變化的變?nèi)荻O管，設(shè)計研制了周期性結(jié)構(gòu)的電控制超材料菲涅爾波帶透鏡。經(jīng)過實驗測試驗證，該人工超材料在3.5GHz處的透射性能在0V直流偏壓條件下為透射點，在7.1V直流偏壓下轉(zhuǎn)換為非透明點。利用該性能與菲涅爾波帶透鏡結(jié)合，改變波帶位