超材料宽角扫描相控阵

增益波动低于1.8 dB

该相控阵通过加载蘑菇型超材料和张量全息超表面，在宽角扫描时保持圆极化纯度和稳定增益，结构低剖面且易于制造。

Xiangyu, Yin · 任武 · 薛正辉 · 李立明

IEEE Open Journal of Antennas and Propagation 2025

参数信息

扫描范围

-60° to 65°

增益波动

<1.8 dB

轴比

<3 dB

工作频段

10.1-10.7 GHz

技术优势

轴比全角度低于3 dB

张量全息超表面将表面波转换为圆极化漏波，叠加在阵列辐射上，即使扫描至±60°以上，轴比仍保持在3 dB以下。

增益波动仅1.8 dB

整个扫描范围内，增益最大值与最小值之差被压缩到1.8 dB以内，保证信号强度均匀，避免阵列边缘覆盖不足。

低剖面易制造

采用的微带贴片和超材料层均为平面结构，整体高度低，可用标准PCB工艺加工，利于集成到移动平台。

应用场景

• 卫星通信：宽角扫描下保持圆极化与稳定增益，适用于移动卫星终端。
• 雷达系统：大角度波束扫描时增益损失小，适合需要快速搜捕的雷达。
• 卫星互联网：低剖面易于共形安装，为卫星互联网终端提供圆极化覆盖。
• 无人机通信：低剖面轻质化设计，适合无人机平台上的大角度波束扫描。