基于3D打印的全介质宽带极化扭转超表面反射阵天线设计

摘要

本文提出了一种基于3D打印的全介质宽带极化扭转超表面反射阵天线。首先,提出并设计了一款新型全介质宽带极化扭转反射阵单元,它可使入射波的极化扭转90˚的同时,与其镜像结构共同提供了0˚和180˚的1-bit相位量化,在28~40 GHz频带内极化扭转率超过80%。其次,该反射阵天线采用喇叭天线作为馈源,阵面由上述1-bit反射式全介质宽带极化扭转单元构成,在馈源的照射下,通过合理设计极化扭转反射表面的反射相位,在较宽的频带内实现高增益特性。仿真结果表明,该反射超表面是在26~40 GHz宽频带内实现了极化扭转特性,天线获得了33%的3 dB增益带宽,在34 GHz获得了最大增益26.2 dBi。