2.45GHz外场调制可控天线阵列设计与应用

本文主要探讨了一种创新性的方向图可控天线设计，其工作频率为2.45GHz，特别之处在于能够实现60°的扫描范围。这种天线阵列的核心是采用了介电常数可控的铁电材料作为基板，通过施加外部直流偏置电压来调节铁电材料的介电常数，从而实现了馈电相位的连续变化。这种设计显著区别于传统方法，它仅依赖于直流偏置电压的调控，无需复杂的机械或电子元件，简化了系统设计。 天线阵列由四个关键部分组成：馈电结构、隔直结构、移相器以及天线阵元。这四个部分巧妙地集成在两个金属层中，分别位于地板的两侧，显示出了高集成度和紧凑性。馈电结构负责提供信号，隔直结构则有助于防止直射电流对天线性能的影响，移相器则根据外加电压的变化调整信号的相位，而天线阵元则是实际发射和接收信号的单元。 作者任仪等人强调了这项工作的实用价值，尤其是他们设计了一种新颖的直流偏置电路，这不仅降低了天线的复杂性，还提高了其在实际应用中的易用性和可靠性。他们指出，这项研究得到了国家自然科学基金项目的资助，证明了其在学术界的重要性和潜在的实际应用前景。 这篇文章的研究重点在于利用外部场效应来控制天线的方向图，这是一种创新的思路，对于无线通信、雷达系统和无线传感器网络等领域具有重要意义，可能引领未来天线设计的新趋势。通过铁电材料的电控特性，这一设计不仅提升了天线的灵活性，而且在小型化和能耗方面也有所优化，为高性能无线设备的发展提供了新的解决方案。