宽带正交圆极化双通道表面波平板天线及其实现方法

1.本发明涉及微波频段表面波天线技术领域，具体为宽带正交圆极化双通道表面波平板天线及其实现方法。


背景技术：

2.表面波是一种特殊的电磁波模式，束缚在两种不同的材料界面处，传播波矢大于自由空间电磁波波矢。由于其具有的特殊的亚波长尺度、场局域等性质，在新型光子集成电路，新型吸波材料，电磁近场传感器等领域有巨大的应用前景。实现表面波应用的一个重要的基础问题就是如何实现表面波和自由空间电磁波的高效转化。传统的电磁模式耦合技术中使用棱镜、贴片等器件，但是效率都不高，且体积较大。
3.超表面是一种具有周期性设计的二维形式的人工结构功能材料，可实现对电磁波幅度、相位、极化及波形等特性的自由调控。其中的一类相位梯度超表面成为了表面波和自由空间电磁波两种电磁波模式之间相互耦合转化的高效手段。研究者们一方面发展出了很多不同形式的自由空间电磁波转化为表面波的耦合器，不断提高其工作频带，增加模式类型，波前调控功能。另一方面通过将表面波转化为自由空间电磁波，发展出了一系列新型天线结构。
4.现有的表面波平板天线往往工作在单一的极化通道下。其中大多为单一的线极化工作方式，部分圆极化工作方式的表面波平板天线也只能利用左旋圆极化和右旋圆极化两个极化通道的其中一个通道。这是由于一般材料或天线的结构设计都具有很强的手性关联，左旋和右旋圆极化不能做到相互独立的设计调控。这一特性限制了其在实际应用中的前景。
5.针对以上现有方法中存在的问题和不足，本发明公开了宽带正交圆极化双通道表面波平板天线及其实现方法。相比其他表面波平板天线而言，本发明能够实现在tm模式表面波馈电下，平板天线的两个正交圆极化通道的同时宽带辐射，并且两个正交圆极化通道的辐射方向的能够相对独立地设计调控，实现左旋圆极化和右旋圆极化辐射方向的宽带频率扫描。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供宽带正交圆极化双通道表面波平板天线及其实现方法，以实现上述背景技术中提出的技术效果。
7.为实现上述目的，发明提供如下技术方案：宽带正交圆极化双通道表面波平板天线，由表面波导波结构和相位梯度超表面结构拼接组成；
8.所述表面波导波结构包括过渡区和传播区；
9.所述过渡区由不同尺寸的金属贴片型单元从小到大依次周期性排列组成，起始端共有4个并排的波导端口进行馈电激励；
10.所述传播区由相同尺寸的金属贴片型单元周期性排列组成；
11.所述相位梯度超表面结构由不同的反射型超表面单元按照一定的相位梯度设计排列而成；
12.所述反射型超表面单元由上至下依次为雨伞形金属结构、介质基板层、全金属覆盖的金属背板层。
13.优选的，所述过渡区的金属贴片型单元与所述传播区的金属贴片型单元分别由上至下依次为矩形金属贴片结构、介质基板层、全金属覆盖的金属背板层。
14.优选的，所述过渡区的金属贴片的宽度从馈电端开始依次增大，所述传播区的金属贴片的宽度完全相同。
15.优选的，所述雨伞形金属结构包括左侧弯臂、右侧弯臂和中间直柄。
16.优选的，所述左侧弯臂和右侧弯臂形状以中间直柄的中心为圆心所画成的圆弧，所述左臂圆弧和右臂圆弧半径相同。
17.优选的，所述左侧弯臂与所述右侧弯臂的圆弧半径以及所述中间直柄的半长度均为4.0mm。
18.优选的，所述金属贴片型单元的周期为7.5mm，所述反射型超表面单元的周期为10.0mm。
19.优选的，所述金属贴片型单元的介质基板层与所述反射型超表面单元的介质基板层完全相同，均为厚度为4.0mm的f4b介质基板。
20.优选的，所述f4b介质基板的相对介电常数为2.65，损耗角正切值为0.001。
21.该宽带正交圆极化双通道表面波平板天线的实现方法，具体包括表面波导波结构设计和相位梯度超表面参数设计；
22.所述表面波导波结构设计，具体包括以下步骤：
23.步骤一：首先是传播区设计：考虑表面波束缚性和长距离传播效果，在实际应用中表面波波矢取值是自由空间波矢的1～2倍；
24.步骤二：其次是过渡区设计：所述过渡区中贴片宽度从小到大依次呈等差数列增长，直到最后一个贴片宽度与传播区的贴片宽度相等；所述过渡区中贴片数量不定，原则上数量越多，过渡效果越好；且传播区贴片宽度越大，则过渡区贴片数量应越多；所述过渡区的最左端，采用并排紧贴的若干波导端口进行馈电；
25.所述相位梯度超表面参数设计，具体包括以下步骤：
26.步骤一：根据天线辐射方向的应用需要，对左旋圆极化和右旋圆极化两个通道的相位梯度进行计算，具体公式如下：
[0027][0028]
式中θr是任意一个通道的电磁波辐射方向；k
sw
是所述导波结构传播区上本征态表面波波矢大小；k0＝2πf/c是自由空间电磁波波矢大小，f是电磁波频率，c是真空中的光速；
[0029]
根据相位梯度的定义式计算相邻单元之间所需要的相位差，式中dx为超表面单元沿着x方向的周期间隔距离；
[0030]
步骤二：通过仿真软件扫描左臂弧度参数值α
l
和右臂弧度参数值αr，二者的取值范围均为(0
°
～180
°
)，得到超表面单元反射性能的变化规律，分别控制α
l
和αr两个参数来调控左旋圆极化和右旋圆极化入射下的反射特性；选择满足上述相位差设计，且可以覆盖360
°
的变化范围要求的α
l
和αr两个参数值，相互组合出若干个不同的反射型超表面单元；
[0031]
步骤三：根据组合出的若干个不同的反射型超表面单元，构建所述相位梯度超表面；按照选定的参数值，将一系列超表面单元依次沿着x方向排列，给表面波提供沿着x方向的相位调制，而在y方向，超表面单元保持不变；
[0032]
步骤四：本发明的宽带正交圆极化双通道表面波平板天线中，波导馈电端口在所述导波结构上激励产生的是tm模式表面波；该表面波经过相位梯度结构调制之后，左旋圆极化和右旋圆极化两个分量分从各自的通道辐射到对应的方向上。
[0033]
与现有技术相比，发明的有益效果是：
[0034]
1、该宽带正交圆极化双通道表面波平板天线及其实现方法，采用正交圆极化独立调控的超表面单元结构，左旋圆极化和右旋圆极化两个的通道辐射方向可以独立进行设计调控而不会彼此产生干扰。
[0035]
2、该宽带正交圆极化双通道表面波平板天线及其实现方法，能够容易地在双通道和单通道工作方式之间进行切换，可以简单地降级为单通道圆极化天线，只需要根据所述设计原理只进行一个圆极化通道的调制，而对另一个圆极化通道不做调制即可。
[0036]
3、该宽带正交圆极化双通道表面波平板天线及其实现方法，表面波导波结构与相位梯度超表面可以独立设计，利用表面波和相位梯度超表面的宽带特性，可以实现表面波平板天线的宽带频率扫描效果。
[0037]
4、该宽带正交圆极化双通道表面波平板天线及其实现方法，采用波导端口直接馈电，并设计了过渡区结构使电磁波耦合为本征态表面波，提高了表面波馈电效率，从而提高了天线效率。
附图说明
[0038]
图1为本发明的宽带正交圆极化双通道表面波平板天线的实施例的工作原理示意图；
[0039]
图2为本发明实施例提供的表面波导波结构示意图，其中：(a)是过渡区起始端用于馈电的波导端口结构示意图，(b)是金属贴片型单元结构示意图及其色散曲线，(c)是表面波导波结构的正上方俯视示意图；
[0040]
图3为本发明实施例提供的反射型超表面单元结构示意图及其圆极化响应性能，其中：(a)是反射型超表面单元结构示意图，(b)是圆极化入射下单元结构的反射幅度的仿真结果，(c)是10ghz左旋圆极化波入射下反射型超表面单元结构的反射相位随α
l
和αr变化情况，(d)是10ghz右旋圆极化波入射下反射型超表面单元结构的反射相位随α
l
和αr变化情况；
[0041]
图4为本发明实施例提供的双通道调制相位梯度超表面结构示意图及其对应的双通道平板天线辐射性能，其中：(a)是依次选取的沿着x方向排列的6个不同的反射型超表面单元结构示意图及其相位特性的仿真结果，(b)是7.5ghz的远场辐射仿真结果，(c)是8.0ghz的远场辐射仿真结果，(d)是9.0ghz的远场辐射仿真结果，(e)是10.0ghz的远场辐射仿真结果，(f)是11.0ghz的远场辐射仿真结果，(g)是辐射效率和工作总效率；
[0042]
图5为本发明实施例提供的样品照片及测试结果，其中：(a)是天线样品照片，(b)是10ghz下远场测试结果，(c)是左旋圆极化通道的宽带远场测试结果(圆圈为测试的天线
主瓣方向，实线为理论计算的方向)，(d)是右旋圆极化通道的宽带远场测试结果(圆圈为测试的天线主瓣方向，实线为理论计算的方向)；
[0043]
图6为本发明实施例提供的单通道调制相位梯度超表面结构示意图及其对应的单通道平板天线辐射性能，其中：(a)是左旋圆极化单通道工作时依次选取的沿着x方向排列的6个不同的反射型超表面单元结构示意图及其相位特性的仿真结果，(b)是左旋圆极化单通道工作时10ghz的远场辐射特性，(c)是右旋圆极化单通道工作时依次选取的沿着x方向排列的6个不同的反射型超表面单元结构示意图及其相位特性的仿真结果，(d)是右旋圆极化单通道工作时10ghz的远场辐射特性。
具体实施方式
[0044]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0045]
参照图1，本实施例的宽带正交圆极化双通道表面波平板天线包括：(1)表面波导波结构；(2)相位梯度超表面结构。表面波导波结构用于传输tm模式表面波，相位梯度超表面结构给表面波施加相位调制，将其转化为左旋圆极化和有旋圆极化两个通道的电磁波辐射。
[0046]
图2(a)是波导馈电端口的示意图。参照图2(a)，所述波导馈电端口为矩形波导形式，其长宽高和金属壁厚度分别为a
x
＝19mm,ay＝21.8mm,az＝14.8mm,b＝1.5mm,内置单极子天线作为激励，天线长度lz＝6mm。
[0047]
图2(b)中插图是金属贴片型单元结构的示意图。参照图2(b)中插图，所述金属贴片型单元结构包含三层，中间层是厚度为d＝4mm的f4b介质基板，其相对介电常数为2.65，损耗角正切值为0.001；最底层为全部金属覆盖的背板，所述金属均为铜；最上层为矩形金属贴片结构。金属贴片型单元结构在x方向的周期为p
x
＝7.5mm。
[0048]
图2(c)是表面波导波结构俯视示意图。参照图2(c)，所述表面波导波结构宽度为py＝150mm，分为长度为c1＝37.5mm的过渡区和长度为c2＝150mm的传播区。所述过渡区由5个不同的金属贴片依次排列而成，其贴片宽度分别为l1＝0.5mm,l2＝1mm,l3＝1.5mm,l4＝2mm,l5＝2.5mm，随着贴片宽度增大，能够将表面波传播的波矢逐渐提高。所述5个不同单元所对应的色散曲线参照图2(b)可见。所述过渡区最左侧紧贴4个沿着y方向并排等间距排列的波导端口。所述传播区由20个贴片宽度为l6＝2.5mm的金属贴片型单元组成，当频率为10ghz时其波矢为k
sw
＝1.20k0。
[0049]
所述相位梯度超表面结构由一种反射型超表面单元按照特定的相位梯度设计排列组成。参照图3(a)，所述反射型超表面单元结构包含三层：上层的雨伞形金属结构，中间层f4b介质基板，底层金属背板。其中雨伞形金属结构可分为左侧弯臂、右侧弯臂和中间直柄。其左侧弯臂和右侧弯臂形状是以中间直柄的中心为圆心所画成的圆弧，左臂圆弧和右臂圆弧半径相同，左臂和右臂圆弧对应的圆心角弧度可根据需要进行设计调解。
[0050]
参照图4(a)，为所述实例相位梯度超表面结构采用的6种不同参数的反射型超表面单元及其相位响应，6个反射型超表面单元按照图中顺序沿着x方向依次排列并不断成周
期性重复，提供给表面波沿着x方向的相位梯度调制，反而射型超表面单元的排列在y方向上是不改变单元的简单重复排列，因此反射相位在y方向上没有变化，所述实例中相位梯度超表面结构共包含30
×
15个超表面基本单元。
[0051]
本实施例的宽带正交圆极化双通道表面波平板天线的实现方法，包括以下步骤：
[0052]
(1)表面波导波结构参数选择：
[0053]
(1.a)首先是传播区设计。确定所述传播区中所有相同的贴片宽度，根据表面阻抗理论可知，贴片宽度越大，对应的本征态表面波波矢越大，波长越短，束缚性越强，但是波长过短时，其量级与金属贴片结构的周期差不多，电磁场分布均匀性变差，不利于其远距离传播。因此工程上常控制表面波波矢数值在自由空间波矢的2倍以内，即选择k0《k
sw
《2k0。本实例中传播区金属贴片宽度为l6＝2.5mm，在10ghz时其波矢为k
sw
＝1.20k0。
[0054]
(1.b)其次是过渡区设计。过渡区的最左端，采用并排紧贴的若干波导端口进行馈电，能够保证所馈表面波保持波阵面接近平面。波导端口辐射的电磁波模式接近自由空间电磁波，波矢较小，过渡区设计的目的是逐渐提高电磁波波矢，增大束缚性。所述过渡区中贴片宽度的设计是从小到大依次呈等差数列增长，直到最后一个贴片宽度与传播区的贴片宽度相等。所述过渡区中贴片数量不定，原则上数量越多，过渡效果越好；且传播区贴片宽度越大，则过渡区贴片数量应越多。本实例中过渡区采用5级过渡，贴片宽度分别为l1＝0.5mm,l2＝1mm,l3＝1.5mm,l4＝2mm,l5＝2.5mm。
[0055]
(2)相位梯度超表面参数选择：
[0056]
(2.a)根据天线辐射方向的应用需要，对左旋圆极化和右旋圆极化两个通道的相位梯度进行计算，具体公式如下。
[0057][0058]
式中θr是任意一个通道的电磁波辐射方向，本实例中设计10ghz的左旋圆极化波的辐射方向为44.4
°
，右旋圆极化波的辐射方向为11.5
°
，根据公式(1)算出左旋圆极化通道和右旋圆极化通道的相位梯度分别为-0.5k0和-k0。
[0059]
根据相位梯度的定义式：
[0060][0061]
计算相邻单元之间所需要的相位差，式中dx为超表面单元沿着x方向的周期间隔距离。本实例中设计的左旋圆极化通道和右旋圆极化通道的相位差分别为60
°
和120
°
。考虑相位梯度超表面结构不是只有一个相位变化周期，要两个相邻变化周期之间的相位梯度连续，必须要所选单元的相位变化覆盖360
°
的范围。另外考虑到要保证天线高效的辐射效率，要保证超表面单元的反射幅度越接近于1越好。
[0062]
(2.b)通过仿真软件扫描左臂弧度参数值a
l
和右臂弧度参数值ar，二者的取值范围均为(0
°
～180
°
)，得到超表面单元反射性能的变化规律，本实例的计算结果如图3(b)，图3(c)和图3(d)所示。参照图3(b)，本实例反射型超表面单元具有高效的宽带同极化反射性能，在6ghz-14ghz的频率范围内，左旋圆极化和右旋圆极化入射下的反射率均能远超过0.9以上。从途中电流分布情况可以看出，左旋圆极化入射下引起的电流主要分布在雨伞形金属结构的左臂上，而右旋圆极化入射下引起的电流主要分布在雨伞形金属结构的右臂上，因此可以分别控制左臂和右臂的几何参数来调控左旋圆极化和右旋圆极化入射下的反射
特性。参照图3(c)和图3(d)可以看出，左旋圆极化入射下，同极化反射相位几乎不受到右臂张角ar的影响；右旋圆极化入射下的同极化反射相位也几乎不受到左臂张角a
l
的影响；并且随着a
l
和ar的调节，两种极化入射波的同极化反射相位能够覆盖360
°
的变化范围，证明了分析的有效性。
[0063]
根据图3(c)和图3(d)所示相位反射图谱，选择6个不同的a
l
的参数值，对应的相邻的相位差为60
°
；选择3个不同的ar的参数值，对应的相邻的相位差为120
°
。a
l
和ar两个参数相互组合共构建6个不同的反射型超表面单元。参照图4(a)，为2个周期的反射型超表面结构及其对应的相位分布。
[0064]
(2.c)按照选定的参数值，将上述6个所选超表面单元依次沿着x方向排列，给表面波提供沿着x方向的相位调制，而在y方向，超表面单元保持不变。
[0065]
(2.d)上述表面波导波结构和相位梯度超表面结构具有相同的厚度，可利用pcb工艺制成一块整体的天线结构，就构成了宽带正交圆极化双通道表面波平板天线。波导馈电端口在所述导波结构上激励产生的是tm模式表面波，该表面波经过相位梯度结构调制之后，左旋圆极化和右旋圆极化两个分量分从各自的通道辐射到对应的方向上，该天线结构能够实现辐射波束方向的宽带频率扫描。图4(b)-(f)中展示了通过仿真计算得到的7.5-11ghz频率范围内天线的辐射特性，对应的波束方向和增益标注在图中。图4(g)展示了在7.5-11ghz频率范围天线的辐射效率超过了90％并且主瓣方向的辐射效率超过了60％。为了进一步证实本设计方法的有效性，利用pcb工艺制作加工了一套与上述仿真种完全相同的宽带正交圆极化双通道表面波平板天线样品，如图5(a)所示。在微波暗室中测试了该样品的远场辐射特性，归一化结果如图5(b)所示，可见在10ghz，对应的两个圆极化通道的辐射方向分别为41
°
和10
°
。图5(c)和图5(d)所示为左旋圆极化和右旋圆极化通道天线的宽带频扫特性。红色实现为理论设计角度，白色圆点为测试结果，二者基本保持一致。可见本设计方法有效。
[0066]
需要指出的是，上述设计实例只是一个应用案例，其原理方法可以很容易用于设计其他数值的相位梯度结构，对应实现其他的辐射角度调控目标。
[0067]
并且本设计方法也可以被修改为只在其中一个通道工作的状态，比如只需要：左旋圆极化(右旋圆极化)通道工作，就只需要利用超表面单元的左臂(右臂)进行调节，而保持右臂(左臂)不变即可。
[0068]
如图6(a)所示为第二个实例，一种只工作在左旋圆极化通道的天线形式：此时保持右臂参数ar不变，而调节左臂参数a
l
。在10ghz对应的相位分布如图6(a)所示，对应的远场辐射特性如图6(b)所示，在25.6
°
方向实现了21.1db的左旋圆极化单极化高增益波束，与理论计算一致。
[0069]
如图6(c)所示为第三个实例，一种只工作在右旋圆极化通道的天线形式：此时保持左臂参数a
l
不变，而调节右臂参数ar。在10ghz对应的相位分布如图6(c)所示，对应的远场辐射特性如图6(d)所示，在-54.0
°
方向实现了20.3db的右旋圆极化单极化高增益波束，与理论计算一致。
[0070]
尽管已描述了本发明的优选实施例，但在本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0071]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.宽带正交圆极化双通道表面波平板天线，其特征在于：由表面波导波结构和相位梯度超表面结构拼接组成；所述表面波导波结构包括过渡区和传播区；所述过渡区由不同尺寸的金属贴片型单元从小到大依次周期性排列组成，起始端共有4个并排的波导端口进行馈电激励；所述传播区由相同尺寸的金属贴片型单元周期性排列组成；所述相位梯度超表面结构由不同的反射型超表面单元按照一定的相位梯度设计排列而成；所述反射型超表面单元由上至下依次为雨伞形金属结构、介质基板层、全金属覆盖的金属背板层。2.如权利要求1所述的宽带正交圆极化双通道表面波平板天线，其特征在于：所述过渡区的金属贴片型单元与所述传播区的金属贴片型单元分别由上至下依次为矩形金属贴片结构、介质基板层、全金属覆盖的金属背板层。3.如权利要求2所述的宽带正交圆极化双通道表面波平板天线，其特征在于：所述过渡区的金属贴片的宽度从馈电端开始依次增大，所述传播区的金属贴片的宽度完全相同。4.如权利要求1所述的宽带正交圆极化双通道表面波平板天线，其特征在于：所述雨伞形金属结构包括左侧弯臂、右侧弯臂和中间直柄。5.如权利要求4所述的宽带正交圆极化双通道表面波平板天线，其特征在于：所述左侧弯臂和右侧弯臂形状以中间直柄的中心为圆心所画成的圆弧，所述左臂圆弧和右臂圆弧半径相同。6.如权利要求5所述的宽带正交圆极化双通道表面波平板天线，其特征在于：所述左侧弯臂与所述右侧弯臂的圆弧半径以及所述中间直柄的半长度均为4.0mm。7.如权利要求1所述的宽带正交圆极化双通道表面波平板天线，其特征在于：所述金属贴片型单元的周期为7.5mm，所述反射型超表面单元的周期为10.0mm。8.如权利要求1所述的宽带正交圆极化双通道表面波平板天线，其特征在于：所述金属贴片型单元的介质基板层与所述反射型超表面单元的介质基板层完全相同，均为厚度为4.0mm的f4b介质基板。9.如权利要求8所述的宽带正交圆极化双通道表面波平板天线，其特征在于：所述f4b介质基板的相对介电常数为2.65，损耗角正切值为0.001。10.宽带正交圆极化双通道表面波平板天线的实现方法，其特征在于：具体包括表面波导波结构设计和相位梯度超表面参数设计；所述表面波导波结构设计，具体包括以下步骤：步骤一：首先是传播区设计：考虑表面波束缚性和长距离传播效果，在实际应用中表面波波矢取值是自由空间波矢的1～2倍；步骤二：其次是过渡区设计：所述过渡区中贴片宽度从小到大依次呈等差数列增长，直到最后一个贴片宽度与传播区的贴片宽度相等；所述过渡区中贴片数量不定，原则上数量越多，过渡效果越好；且传播区贴片宽度越大，则过渡区贴片数量应越多；所述过渡区的最左端，采用并排紧贴的若干波导端口进行馈电；所述相位梯度超表面参数设计，具体包括以下步骤：
步骤一：根据天线辐射方向的应用需要，对左旋圆极化和右旋圆极化两个通道的相位梯度进行计算，具体公式如下：式中θ
r
是任意一个通道的电磁波辐射方向；k
sw
是所述导波结构传播区上本征态表面波波矢大小；k0＝2πf/c是自由空间电磁波波矢大小，f是电磁波频率，c是真空中的光速；根据相位梯度的定义式计算相邻单元之间所需要的相位差，式中dx为超表面单元沿着x方向的周期间隔距离；步骤二：通过仿真软件扫描左臂弧度参数值α
l
和右臂弧度参数值α
r
，二者的取值范围均为(0
°
～180
°
)，得到超表面单元反射性能的变化规律，分别控制α
l
和α
r
两个参数来调控左旋圆极化和右旋圆极化入射下的反射特性；选择满足上述相位差设计，且可以覆盖360
°
的变化范围要求的α
l
和α
r
两个参数值，相互组合出若干个不同的反射型超表面单元；步骤三：根据组合出的若干个不同的反射型超表面单元，构建所述相位梯度超表面；按照选定的参数值，将一系列超表面单元依次沿着x方向排列，给表面波提供沿着x方向的相位调制，而在y方向，超表面单元保持不变；步骤四：本发明的宽带正交圆极化双通道表面波平板天线中，波导馈电端口在所述导波结构上激励产生的是tm模式表面波；该表面波经过相位梯度结构调制之后，左旋圆极化和右旋圆极化两个分量分从各自的通道辐射到对应的方向上。

技术总结
本发明公开了宽带正交圆极化双通道表面波平板天线，由表面波导波结构和相位梯度超表面结构拼接组成；所述表面波导波结构包括过渡区和传播区；所述过渡区由不同尺寸的金属贴片型单元从小到大依次周期性排列组成，起始端共有4个并排的波导端口进行馈电激励；所述传播区由相同尺寸的金属贴片型单元周期性排列组成；所述相位梯度超表面结构由不同的反射型超表面单元按照一定的相位梯度设计排列而成；所述反射型超表面单元由上至下依次为雨伞形金属结构、介质基板层、全金属覆盖的金属背板层。该发明的技术效果为利用正交圆极化独立调控的超表面结构对表面波进行调制，打破两个圆极化的物理关联，实现正交圆极化双通道的平板天线功能。线功能。线功能。


技术研发人员：孟跃宇 刘同豪 陈红雅 马华 王甲富 屈绍波
受保护的技术使用者：中国人民解放军空军工程大学
技术研发日：2023.03.24
技术公布日：2023/7/21