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在远距离无线通信、雷达探测、遥感等工程应用中，高增益天线扮演的角色愈发重要。传统高增益的天线有反射面天线，阵列天线和透镜天线。反射阵天线结合了反射面天线和阵列天线两者的特点，不仅增益高，而且还具有重量轻，造价低，易于共形的优点，成为天线领域研究的一个热点。轨道角动量涡旋（OAM）电磁波由于具有螺旋相位分布，可以在一个频率下携带多个模式的信息而被广泛研究。本文主要研究与设计宽带和双频的反射阵天线，并在此基础上设计带有轨道角动量的宽带和双频反射阵天线。
本文工作内容安排如下：
1. 设计了一款工作X波段(8.7GHz-11.9GHz)宽带反射阵天线。首先设计一种圆环嵌套型的宽带反射阵单元，单元具有良好的全反射性能，并且具有覆盖 360°的平行反射相移曲线，设计了19*19单元的反射阵面实现了26.9dBi的增益，口径效率为43%，1-dB增益带宽(8.9GHz-11.9GHz)为30%，并利用此单元设计了宽带的OAM反射阵天线，OAM模式带宽达到了28.2%。测试与仿真的结果相一致。
2. 设计了一款工作于 X 波段的圆极化宽带反射阵天线。提出了一种旋转型的圆极化反射单元，通过对单元的旋转在很宽的频带内实现了 360°的线性反射相位曲线。设计了19*19 单元的反射阵面。仿真结果表明，所设计的圆极化反射阵天线的 1-dB 增益带宽（8.3GHz-11.9GHz）为36%，10GHz增益为27.6dBi，口径效率为45%，且在8GHz-12.5GHz的轴比都小于3dB。仿真结果证明了设计的可行性。
3. 设计了一款工作于 X/K 波段的双频反射阵天线。分析了圆环嵌套加载相位延迟线单元的反射特性。此结构可以分别独立控制单元在X波段和K波段的反射相位，并且单元内部的耦合较小，反射相位覆盖 360°，可以实现双频的功能。设计了 15*15 单元的反射阵面，仿真结果表示天线在10GHz增益为27dBi，20GHz增益为33dBi。实现了较高的口径效率。基于此单元设计了OAM双频反射阵天线，仿真结果说明天线实现了较好的双频OAM波束特性。
本文工作内容安排如下：
1. 设计了一款工作X波段(8.7GHz-11.9GHz)宽带反射阵天线。首先设计一种圆环嵌套型的宽带反射阵单元，单元具有良好的全反射性能，并且具有覆盖 360°的平行反射相移曲线，设计了19*19单元的反射阵面实现了26.9dBi的增益，口径效率为43%，1-dB增益带宽(8.9GHz-11.9GHz)为30%，并利用此单元设计了宽带的OAM反射阵天线，OAM模式带宽达到了28.2%。测试与仿真的结果相一致。
2. 设计了一款工作于 X 波段的圆极化宽带反射阵天线。提出了一种旋转型的圆极化反射单元，通过对单元的旋转在很宽的频带内实现了 360°的线性反射相位曲线。设计了19*19 单元的反射阵面。仿真结果表明，所设计的圆极化反射阵天线的 1-dB 增益带宽（8.3GHz-11.9GHz）为36%，10GHz增益为27.6dBi，口径效率为45%，且在8GHz-12.5GHz的轴比都小于3dB。仿真结果证明了设计的可行性。
3. 设计了一款工作于 X/K 波段的双频反射阵天线。分析了圆环嵌套加载相位延迟线单元的反射特性。此结构可以分别独立控制单元在X波段和K波段的反射相位，并且单元内部的耦合较小，反射相位覆盖 360°，可以实现双频的功能。设计了 15*15 单元的反射阵面，仿真结果表示天线在10GHz增益为27dBi，20GHz增益为33dBi。实现了较高的口径效率。基于此单元设计了OAM双频反射阵天线，仿真结果说明天线实现了较好的双频OAM波束特性。