二维扫描电扫描透镜天线设计与实现

本文主要探讨了一种创新的二维扫描电扫描透镜天线的设计与实现，发表于《无线工程与技术》(Wireless Engineering and Technology)2012年第三期，83-85页。该研究由东南大学毫米波国家重点实验室的Zong-xin Wang和Da-peng Fan共同完成，并在2011年11月25日收到初次投稿，经过修订后于2012年1月30日被接受发表。 传统的相位阵列天线(PAA)在二维扫描中受限于物理结构，而这种新型设计引入了两个关键元件：二进制衍射介电透镜(Binary Diffractive Lens, BDL)和电压控制的铁电透镜(Voltage-Controlled Ferroelectric Lens, VCFL)。B DL作为核心组件，通过其不同的偏移聚焦位置，驱动馈源阵列产生指向不同角度的接收光束，实现了单维度的光束扫描。每个馈源单元根据B DL的焦点位置进行调整，确保精确的扫描路径。 VCFL则带来了额外的维度控制。它由一系列铁电板组成，当施加特定的直流电压时，其介电常数呈现出线性变化，进而导致光束在相位上产生线性偏移。这种线性相移机制使得VCFL能够有效地引导光束在二维空间中移动，实现了二维扫描功能。 文章的关键技术点包括电扫描技术、二进制衍射原理以及铁电材料的电压调控特性。通过集成这些技术，研究人员成功地设计出一种高效且灵活的二维扫描天线系统，具有潜在的应用前景，例如在无线通信、遥感和雷达等领域，特别是在需要大范围、高精度扫描的场景中。 总结来说，这项研究对二维扫描电扫描透镜天线的理论设计和实验验证提供了深入探讨，为未来无线通信系统的微型化、多功能化和高性能化发展做出了重要贡献。