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用于宽角波束扫描相控阵的二次梯度超表面穹顶:降低正射方向增益损耗

应用物理 2024-03-26 v2

摘要

寻求扩大相控阵扫描范围对天线工程师而言是一项挑战性任务,其解决可推动从5G及后5G通信到雷达与卫星系统等不同应用场景的显著进步。为此,使用偏转超表面穹顶是近期提出的最有前景的方案之一,但其仍存在若干固有局限,例如因穹顶的发散效应导致阵列正射方向增益显著下降,以及因需要连续相位分布而带来的实现复杂性。在此框架下,本文旨在提出一些技术方案以最大化超表面穹顶性能并降低实现复杂度。特别地,通过对穹顶上的相位分布进行适当离散化与设计,并考虑入射到超表面单元的不同入射角,我们展示了如何设计在正射方向插入损耗降低、扫描能力改善且剖面减小的现实超表面穹顶。此外,给出了基于级联超表面的现实超表面穹顶的完整设计流程。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.00939,
  title  = {Quadratic-Gradient Metasurface-Dome for Wide-Angle Beam Steering Phased Array with Reduced Gain-Loss at Broadside},
  author = {Alessio Monti and Stefano Vellucci and Mirko Barbuto and Davide Ramaccia and Michela Longhi and Claudio Massagrande and Alessandro Toscano and Filiberto Bilotti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.00939},
  year   = {2024}
}

备注

(in press)