一种低面板高度、高选择性滤波特性且具有电波束指向功能的发射阵列设计

《IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques》：Design of a Low Panel Profile and High Selective Filtering Transmitarray With Electrical Beam Steering

传输阵列（TA）集成滤波与电控可重构波束功能，采用背对背双滤波贴片天线单元，通过寄生耦合和对称开口环实现双辐射零点，剖面仅0.08λ，12×12单元设计保障增益平坦度，5.33-5.88GHz工作频段支持±40°电控扫描。

　　

摘要：

本文介绍了一种新型发射阵列（TA）的设计，该阵列集成了滤波和电重构波束的双重功能。该发射阵列能够实现二维波束扫描，同时以高选择性和低面板高度抑制带外噪声。发射阵列单元由两个背靠背连接的滤波贴片天线组成，其中一个贴片天线具有1比特的可重构性。第一个辐射零点（RN）是通过主贴片天线与寄生元件之间的耦合产生的，第二个辐射零点则通过一对对称槽实现。由于滤波贴片天线的存在，该发射阵列单元实现了高选择性和良好的带外抑制效果，同时保持了非常低的面板高度（仅为0.08λ）。此外，在馈电带和辐射器之间安装了两个p-i-n二极管，以实现单元的180°相位变换。基于上述设计的单元，进一步设计了一种包含12×12个阵列单元的发射阵列。在发射阵列的合成过程中，不仅优化了主波束的幅度，还优化了增益平坦度，以确保良好的带内响应。最终，该滤波发射阵列的工作频率范围为5.33至5.88 GHz，面板高度仅为0.08λ，具有高选择性、良好的带外抑制效果，并且可以通过电控在两个平面上实现±40°的波束扫描。