[发明专利]一种3比特相位可调的微带反射单元

说明书

本发明公开了一种3比特相位可调的微带反射单元，包括三层介质基板、金属地板、印制在第一介质基板上的结构单元、用于接地和固定的金属螺丝钉以及直流馈电结构，结构单元由印制在第一介质基板上的金属圆形贴片、8段相同的相位延迟线以及加载的8个PIN二极管构成，通过直流馈电结构调节不同位置处的PIN管的通断，可以实现反射单元的反射相位在360°范围内3比特量化调控，相比于现有技术，本发明的优点是反射单元的体积较小、可以实现3比特的补偿相位调节，相位补偿准确率高，而且反射单元的损耗小，且具有较宽的工作带宽。本发明可用于雷达系统、远程通信和航天探测等领域中，具有较好的经济效益。

技术领域

本发明属于微波毫米波天线技术领域，涉及一种3比特相位可调的微带反射单元。

背景技术

近年来，在雷达系统、远程通信和航天探测等领域，微带反射阵天线的应用日益广泛。相比于传统的大口径天线，如抛物面天线和阵列天线，微带反射阵天线具有体积小、低剖面、重量轻、易展开、成本低等优点，随着研究人员对其的深入研究，微带反射阵天线在可重构、波束赋形、多频工作等方面也展现出巨大的潜力。因此，微带反射阵天线凭借其优越的性能在未来将具有广阔的应用前景。

微带反射阵天线主要由反射阵和馈源组成，传统的微带反射阵天线是固定式的，一般不能够实时调控其辐射特性，因此受限于很多应用场合。考虑到微带反射阵天线具有其他优越的性能，设计出一种可调微带反射单元以实现可调微带反射阵天线是非常有意义的。

为了使微带反射单元具有反射相位可调的特性，杨欢欢等人公开了一种1比特的线极化反射单元(H.H.Yang,F.Yang,S.H.Xu,et al.A 1-Bit 10×10ReconfigurableReflectarray Antenna:Design,Optimization,and Experiment.IEEE Transactions onAntennas and Propagation,JUNE 2016,Vol.64:2246-2253)，通过在微带单元上加载一个PIN二极管实现了反射相位的1比特可控调节。只是单元只能够实现0°和180°两种补偿相位，相位补偿误差大。李龙等人公开了一种2比特相位可调的反射超表面单元(发明人：李龙、穆亚洁、韩家奇、刘光耀；发明名称：一种2比特相位可调的反射超表面单元，中国发明专利申请号201910780644.X，申请日2019.08.22)，通过在等臂U型微带偶极子上加载两个微带射频开关，实现了反射相位的2比特可控调节。只是该反射超表面单元存在反射损耗大、工作带宽小等缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种3比特相位可调的微带反射单元，在实现反射单元反射相位3比特可调的前提下，同时实现较宽的工作带宽。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：