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基于2-bit毫米波超表面的漫散射功能实现
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作者 符道临 于瑞涛 +3 位作者 刘曦 胡源 陈展野 熊伟 《海军航空大学学报》 2025年第2期303-308,320,共7页
雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)缩减是雷达信号处理领域中的一个重要研究内容。近年来,智能编码超表面的提出为RCS缩减提供了新的思路。文章提出了一种2-bit毫米波超表面单元,该单元具有良好的角度稳定性,在φ=90°平面上具... 雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)缩减是雷达信号处理领域中的一个重要研究内容。近年来,智能编码超表面的提出为RCS缩减提供了新的思路。文章提出了一种2-bit毫米波超表面单元,该单元具有良好的角度稳定性,在φ=90°平面上具有±75°的幅相稳定性。使用所提出的毫米波超表面单元加工了规模为16×16个单元的编码超表面,结合RCS相关理论和多目标遗传算法,针对平面波从不同角度入射场景优化相位编码,使编码超表面的散射场形成漫散射,最终实现RCS缩减效果。结果表明,相较于同等面积金属板,编码超表面可在27.5~29 GHz的频带内实现-10 dB以上的RCS缩减,在28~28.5 GHz范围内可达到-15 dB缩减。实验验证了所提编码超表面与相关算法在实现RCS缩减应用中的可行性。 展开更多
关键词 编码超表面 毫米波 雷达散射截面缩减 漫散射 角度稳定性 多目标遗传算法
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基于2 bit超表面的单阶谐波波束扫描
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作者 符道临 于瑞涛 +2 位作者 胡源 刘曦 熊伟 《无线电通信技术》 北大核心 2024年第2期392-398,共7页
波束扫描是一种广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信和其他相关领域的技术,它允许无线信号或射线束在空间中定向、聚焦。近年提出的智能超表面时空编码方式拓展了超表面在物理维度上的自由度,使得其可以在单音波激励下完成多个频点的波... 波束扫描是一种广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信和其他相关领域的技术,它允许无线信号或射线束在空间中定向、聚焦。近年提出的智能超表面时空编码方式拓展了超表面在物理维度上的自由度,使得其可以在单音波激励下完成多个频点的波束扫描,但仍然面临着增益低、波束副瓣大等一系列问题。针对这些问题,提出了一种基于超表面的谐波波束扫描方法。设计并加工了一种在E面可以达到斜入射60°的角度不敏感2 bit超表面单元并组建32×32阵列。针对单元谐波状态做出精确的3 bit相位量化。通过针对不同的初始参考相位,使用多目标遗传算法进行优化,将正一阶谐波的波束副瓣压低在了-15 dB水平,完成了时空编码超表面在E面60°波束扫描,为未来在超表面时空编码谐波波束赋形提供了充分有力的方案。 展开更多
关键词 超表面 时空编码 波束扫描 副瓣压低 多目标遗传算法
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基于智能超表面的二维相扫天线
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作者 于瑞涛 符道临 +1 位作者 熊伟 陈珲 《无线电通信技术》 北大核心 2024年第2期386-391,共6页
针对传统相控阵天线设计复杂、成本高昂等问题,提出了基于智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)的空间馈电二维相扫天线。该天线通过RIS技术对来自馈源的电磁波进行相位操纵,实现了天线高增益和天线波束的可重构。与传... 针对传统相控阵天线设计复杂、成本高昂等问题,提出了基于智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)的空间馈电二维相扫天线。该天线通过RIS技术对来自馈源的电磁波进行相位操纵,实现了天线高增益和天线波束的可重构。与传统相控阵天线相比,该天线具有结构简单、成本低廉、剖面极低等特点。天线原型由一块含有1 024个单元的超表面阵列、驱动模块及自支撑馈源组成,其中超表面阵列通过现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)来实时控制以满足天线波束快速切换、方向图二维实时重构等需求。超表面单元两种调控状态在6.5~10.0 GHz具有低于0.5 dB的幅度损耗,在7~10 GHz频带范围内反射相位差在180°±5°以内。天线原型在7.7、8.0、8.3 GHz的测试增益为24.72、24.92、25.06 dBi。天线±60°扫描增益滚降低于4 dB。 展开更多
关键词 智能超表面 相控阵天线 二维扫描
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基于超表面的宽波瓣阵列天线
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作者 于瑞涛 符道临 +4 位作者 梁雄帆 王佳毅 陈展野 熊伟 陈珲 《海军航空大学学报》 2024年第6期765-772,共8页
针对智能电子系统对天线宽波瓣、宽角扫描和低剖面的需求,提出了一种工作在Ka频段的一维超表面相控阵天线。该天线辐射单元主要采用电磁偶极子形式,在电磁偶极子单元周围围绕一圈接地的方环,以此来改善天线H面的耦合。通过在天线辐射单... 针对智能电子系统对天线宽波瓣、宽角扫描和低剖面的需求,提出了一种工作在Ka频段的一维超表面相控阵天线。该天线辐射单元主要采用电磁偶极子形式,在电磁偶极子单元周围围绕一圈接地的方环,以此来改善天线H面的耦合。通过在天线辐射单元两侧各加载两列AMC结构,极大地展宽了天线辐射单元的E面波束宽度。与传统天线相比,所设计的天线具有波束宽度宽、剖面低、宽带扫角等优点。天线原型由低剖面阵列、驱动模块及铝合金支撑结构等组成,其中辐射阵列由16个单元组成线阵。天线辐射单元在2个GHz的带宽内反射系数小于-10dB,E面方向图具有110°的3dB波束宽度,天线阵列在±60°扫描角度内具有良好的扫描特性。 展开更多
关键词 超表面 相控阵 宽角扫描 宽波瓣 低剖面 电磁偶极子
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