Методика синтеза одномерно сканирующих антенн на основе модулированных метаповерхностей

Abstract

В работе описана методика синтеза сканирующих в одной плоскости апертурных антенн вытекающей волны, построенных на основе метаповерхностей с модулированным поверхностным импедансом. Такие антенны состоят из цепочки субволновых резонансных элементарных ячеек, имеющих две степени свободы, одна из которых используется для модуляции импеданса метаповерхности, а вторая для динамического изменения направления излучения вытекающей волны. В качестве примера применения методики была синтезирована антенна на основе металлической гофрированной структуры, позволяющая проводить сканирование в диапазоне углов от 4° до 42° на частоте 27 ГГц и имеющая КНД от 26.4 до 30.1 дБи. Антенны представленного типа позволяют реализовывать одномерное электронное сканирование существенно более простым способом, чем фазированные антенные решетки

This paper describes a method for the synthesis of one-dimensional scanning leaky-wave antennas based on metasurfaces with modulated surface impedance. Such antennas consist of a chain of subwavelength resonant elementary cells with two degrees of freedom, one of which is used to modulate the impedance of the metasurface and the other to dynamically change the radiation direction of the leaky wave. As an example of the proposed method application antenna based on a metallic corrugated structure was synthesized, which allows scanning in the range from 4° to 42° at 27 GHz and has a directivity from 26.4 to 30.1 dBi. Antennas of the described type allow to realize one-dimensional electronic scanning in a much simpler way than phased array antennas