[发明专利]可操纵的圆柱馈送全息天线的动态极化和耦合控制

权利要求书

1.一种天线，其包括：

天线馈送部，其包括同轴输入以输入圆柱馈送波；

第一层，包括第一介电层，其中所述天线馈送部耦接在所述第一层的中心底部，以通过所述同轴输入将所述馈送波输入到所述第一层，所述馈送波从所述同轴输入向外传播；

射频阵列即RF阵列，耦接至所述第一层并且具有多个辐射缝隙环，所述多个辐射缝隙环中的辐射缝隙与所述馈送波相互作用以获得期望的散射以产生波束，其中所述RF阵列进一步包括多个贴片，其中所述多个贴片中的每个在所述多个辐射缝隙环中的缝隙上方同位并且与其分离，其中液晶的第二介电层在所述多个辐射缝隙环中的每个缝隙和所述多个贴片中的相关贴片之间以形成堆叠关系，其中每个辐射缝隙环为具有多个辐射缝隙的环状结构；以及

控制器，耦接至所述RF阵列并且被配置为基于将电压施加至由控制模式指定的每个贴片/缝隙对中的贴片，来应用所述控制模式控制所述多个辐射缝隙环中的辐射缝隙以产生所述波束，并且其中根据与选择的波束模式对应的干涉模式，通过调节来自所述控制器的电压以动态地重新配置所述波束来调谐所述辐射缝隙以在给定的频率下提供期望的散射。

2.根据权利要求1所述的天线，其中所述RF阵列包括多个表面散射超材料天线元件，所述表面散射超材料天线元件中的每个通过所述多个辐射缝隙环中的缝隙以及在所述缝隙上方同位的相关贴片构成。

3.根据权利要求2所述的天线，其中所述多个贴片中的贴片和所述多个缝隙中的缝隙分别在第一玻璃层和第二玻璃层上。

4.根据权利要求1所述的天线，其中所述多个缝隙中的缝隙被定位成能够控制极化。

5.根据权利要求1所述的天线，其中所述同轴输入具有50欧姆的阻抗。

6.根据权利要求1所述的天线，其中所述多个缝隙中的每个缝隙相对于在所述每个缝隙的中心位置处冲击的圆柱馈送波以+45度或-45度定向，使得缝隙阵列包括相对于所述圆柱馈送波的传播方向旋转+45度的第一组缝隙和相对于所述圆柱馈送波的传播方向旋转-45度的第二组缝隙。

7.根据权利要求1所述的天线，所述控制模式控制打开和关闭哪个贴片/缝隙对。

8.一种操作天线的方法，其包括：

在第一层的中心位置处，从同轴输入馈送馈送波；

通过底层从所述同轴输入向外和同心地传播所述馈送波；

当所述馈送波行进通过第一介电层时，所述馈送波与RF阵列的缝隙相互作用，通过根据与选择的波束模式对应的干涉模式，使用来自控制器的电压以动态地重新配置波束，所述缝隙被调谐以在给定的频率下提供期望的散射；

应用控制模式来控制所述RF阵列的多个辐射缝隙环以产生波束，其中所述RF阵列进一步包括多个贴片，其中所述多个贴片中的每个在所述多个缝隙环中的缝隙上方同位并且与其分离，其中液晶的第二介电层在所述多个缝隙环中的每个缝隙和所述多个贴片中的相关贴片之间以形成堆叠关系，基于将电压施加至在由所述控制模式指定的所述贴片来控制每个贴片和相关缝隙。

在所述馈送波与所述RF阵列的缝隙相互作用之后，使用在所述第一层的RF吸收器来终止所述馈送波。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述RF阵列包括多个表面散射超材料天线元件，所述表面散射超材料天线元件中的每个通过所述多个辐射缝隙环中的缝隙以及在所述缝隙上方同位的相关贴片构成。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述多个贴片的贴片在第一玻璃层上，并且所述多个缝隙中的缝隙在板或第二玻璃层上。

11.根据权利要求8所述的方法，其中所述多个缝隙中的缝隙被定位成能够控制极化。

12.根据权利要求8所述的方法，其中所述控制模式控制打开和关闭哪个贴片/缝隙对。