[实用新型]一种基于固态等离子体的空间波束扫描平面反射阵列天线

权利要求书

1.一种基于固态等离子体的空间波束扫描平面反射阵列天线，由结构单元周期排列而成，其特征在于：由工作在X波段的馈源喇叭、表面具有可重构性的固态等离子体的阵列单元构成的单层反射阵列及用于控制固态等离子体的激励模块组成；所述馈源喇叭通过支架安装于单层反射阵列一侧，所述单层反射阵列包括若干个由下而上依次层叠的金属背板、介质基板及贴片单元构成的反射阵列单元，所述各反射阵列单元由不同尺寸、位置的紧密排列、激发态的可重构像素组成，在同一平面上具有一种以上的反射阵列。

2.根据权利要求1所述的基于固态等离子体的空间波束扫描平面反射阵列天线，其特征在于：所述贴片单元为金属贴片构成的中心对称结构，包括置于中央的正方形结构及其外围的菱形结构，所述菱形结构以正方形结构的中心旋转45°后获得，且所述菱形结构的对角线与正方形结构的中心线相重合；沿阵列单元的四角对称设有由两个尺寸相同的矩形相互垂直构成的L型结构。

3.根据权利要求2所述的基于固态等离子体的空间波束扫描平面反射阵列天线，其特征在于：所述正方形结构的边长为所述菱形结构由外接圆半径分别为的菱形相减而得，所述L型结构中的每个矩形的长和宽均分别为且两个矩形的起始坐标分别为。

4.根据权利要求1所述的基于固态等离子体的空间波束扫描平面反射阵列天线，其特征在于：所述固态等离子体由若干个GaAs-PIN单元组成的阵列实现，且各GaAs-PIN单元之间具有隔离层进行隔离；各阵列单元分别连接一个激励模块并通过其两端加载偏置电压进行激励，激励模块的通断状态通过编程来实现控制。

5.根据权利要求4所述的基于固态等离子体的空间波束扫描平面反射阵列天线，其特征在于：所述GaAs-PIN单元具有激励状态及未激励状态，当处于未激励状态时，GaAs-PIN单元中的自由电荷浓度较小，不具有传输电磁波信号的特性，固态等离子体表现出介质特性；当处于激励状态时，GaAs-PIN单元中的载流子浓度达到所需条件，固态等离子体表现出类金属特性，作为天线的基础辐射单元。

6.根据权利要求1所述的基于固态等离子体的空间波束扫描平面反射阵列天线，其特征在于：所述激励模块控制激励每一个可重构像素，以组成不同尺寸、位置的反射阵列单元。

7.根据权利要求6所述的基于固态等离子体的空间波束扫描平面反射阵列天线，其特征在于：所述激励模块通过控制其两端加载的偏置电压选择性激励不同位置的GaAs-PIN单元，在同一平面上组建出一种以上的反射阵列。

8.根据权利要求1所述的基于固态等离子体的空间波束扫描平面反射阵列天线，其特征在于：所述介质基板是长、宽都为12mm，厚度为3mm的长方体，其材料是FR4_epoxy，介电常数为4.4，损耗角正切值为0.02；其底部固定有大小相同，厚度忽略不计的铜质底板。

9.根据权利要求1所述的基于固态等离子体的空间波束扫描平面反射阵列天线，其特征在于：所述单层反射阵列由24×24即576个经过计算得到的反射阵列单元组成，所述单层反射阵列是长和宽都为288mm，厚度为3mm的长方体。

10.根据权利要求1所述的基于固态等离子体的空间波束扫描平面反射阵列天线，其特征在于：所述馈源喇叭的工作频段为X波段，其位于单层反射阵列一侧中心的正上方距反射阵列表面291mm处，与Z轴夹角为10°。