【摘 要】
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在日益发展的通信系统中,随着技术的不断进步,对于能够满足大容量、多功能、超宽带的需求的天线越发迫切,天线的可重构成为天线重要的研究课题。全息天线由于其低剖面,能够实现集成化,且基本不需要额外的馈电结构这些优势赢得了多方关注,但是根据全息理论可以发现,全息结构在确定之后,其辐射的方向角度往往是固定的,因此实现全息天线的可重构有着较高研究价值。本文首先分别对国内外全息天线及可重构天线的研究情况进行了介
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在日益发展的通信系统中,随着技术的不断进步,对于能够满足大容量、多功能、超宽带的需求的天线越发迫切,天线的可重构成为天线重要的研究课题。全息天线由于其低剖面,能够实现集成化,且基本不需要额外的馈电结构这些优势赢得了多方关注,但是根据全息理论可以发现,全息结构在确定之后,其辐射的方向角度往往是固定的,因此实现全息天线的可重构有着较高研究价值。本文首先分别对国内外全息天线及可重构天线的研究情况进行了介绍。之后分析了光学全息,讨论了光学全息与全息天线之间的关系,着重对利用阻抗调制表面实现全息结构的原理概念进行了阐述和分析,对于实现全息天线结构的单元形式以及表面阻抗的提取方法进行了介绍与探讨,并对辐射贴片尺寸、介电常数等影响表面阻抗的因素进行研究。之后,研究了改变介电常数后,表面阻抗的变化规律。以液晶材料为例,利用其介电常数会随外加电场的大小发生改变的特性,验证了基于介电常数的改变实现全息天线可重构的可行性。接着,在辐射单元上加载变容二极管,讨论了二极管的容值对表面阻抗的影响,将其应用于全息天线的设计中,发现控制变容二极管容值的大小也可以实现全息天线的可重构。最后,将全息理论与幅度加权原理相结合,计算了全息结构中单元激励幅值的排布与全息图案的对应关系。在天线的单元结构中加入PIN管并控制其开关,使其实现不同的波束指向,完成全息天线的可重构。全息天线通过构建一定的辐射单元组成了全息图案,来实现预期的天线电磁波波束。以上实现全息可重构则从不同角度利用电控元件对于单元性能的控制,达到了波束调控的目的,有着一定的借鉴和研究价值。
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