基于曲率的形状感知柔性相控阵的设计、建模与验证

对于变形后的机械柔性相控阵，其形状知识在维持波束方向图方面起着重要作用。本工作介绍了此类集成基于曲率形状传感的阵列的设计、建模和实验验证。我们在一大组具有代表性的变形形状上，分析了在测量噪声下有效变形传感所需的传感器密度；开发并实验验证了一个将测量应变与局部板曲率联系起来的物理模型；并展示了一个形状感知的、6 GHz、八元件阵列在共形和自由悬挂场景中的端到端设计，实现了约 6% 的平均重建精度，同时在低于 3.6 cm 的曲率半径下恢复了波束控制性能。该系统利用了一个低成本的八通道、360$^{\circ}$ 数字控制移相器平台，适用于广泛的智能天线实验。形状是从低速率表面测量中恢复的，独立于射频条件且无需反馈，使得该方法成为一种通用的传感方式，可应用于此处展示的波束校正之外。