[发明专利]基于石墨烯的波束扫描反射天线阵列及波束扫描方法

权利要求书

1.一种基于石墨烯的波束扫描反射天线阵列，其特征在于，所述反射天线阵列包括：

多个石墨烯反射块(101)、介质基底层(102)及接地金属板(103)；

每个所述石墨烯反射块(101)包括多个石墨烯反射单元(1011)，所述石墨烯反射单元(1011)位于所述介质基底层(102)的上表面；同一所述石墨烯反射块(101)中，相邻的所述石墨烯反射单元(1011)间相互连接；多个所述石墨烯反射块(101)之间链型连接为多条石墨烯反射块链路；其中，所述石墨烯反射单元(1011)为微米级反射单元；

所述接地金属板(103)位于所述介质基底层(102)的下表面。

2.根据权利要求1所述的反射天线阵列，其特征在于，所述反射天线阵列还包括：

多个电极(104)；

多个所述电极(104)包括正电极和负电极，其中，所述正电极的数量和与所述石墨烯反射块链路的数量相同，所述正电极和所述负电极分别与所述石墨烯反射块链路的两端电连接。

3.根据权利要求2所述的反射天线阵列，其特征在于，每个所述正电极仅与一条所述石墨烯反射块链路的一端电连接，所述石墨烯反射块链路的另一端与所述负电极电连接。

4.根据权利要求3所述的反射天线阵列，其特征在于，所述正电极和所述负电极均为铜电极，厚度均为5微米。

5.根据权利要求1所述的反射天线阵列，其特征在于，所述介质基底层(102)由聚对苯二甲酸乙二醇酯材料制成，所述接地金属板(103)为铜板。

6.根据权利要求5所述的反射天线阵列，其特征在于，所述介质基底层(102)的厚度为125微米，所述接地金属板(103)的厚度为5微米。

7.根据权利要求1所述的反射天线阵列，其特征在于，所述石墨烯反射单元(1011)中心为石墨烯正方形结构，所述石墨烯正方形结构每条边的中心连接一个石墨烯矩形拼接块。

8.根据权利要求7所述的反射天线阵列，其特征在于，所述石墨烯正方形结构的边长为50微米，所述石墨烯矩形拼接块与所述石墨烯正方形结构连接的第一边的边长为10微米，与所述第一边相邻的第二边的边长为5微米。

9.一种波束扫描的方法，其特征在于，应用于权利要求1-8中任一所述的基于石墨烯的波束扫描反射天线阵列，所述方法包括：

获取波束扫描的扫描角；

通过预设的相位差算法，确定所述扫描角对应的列相位差，其中，所述列相位差为相邻石墨烯反射块链路间的补偿相位的相位差；

根据所述列相位差，确定每条所述石墨烯反射块链路的补偿相位；

获取预设的第一映射关系，其中，所述第一映射关系为预先测得的所述石墨烯反射块链路的馈电电压与补偿相位的映射关系；

根据每条所述石墨烯反射块链路的补偿相位，查找所述第一映射关系，确定每条所述石墨烯反射块链路的馈电电压，并为每条所述石墨烯反射块链路添加相应的馈电电压。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述通过预设的相位差算法，确定所述扫描角对应的列相位差，包括：

根据计算偏转反射波束角θ_r，其中，θ_r'为所述扫描角，a为所述反射天线阵列中除所述石墨烯反射单元外的面积，b为所述反射天线阵列中所述石墨烯反射单元的面积；

根据计算所述列相位差ΔΦ，其中，λ₀为反射波束的波长，d为相位补偿距离。