一种双极化、低轮廓的双功能天线，集成了发射阵列和法布里-珀罗谐振器

《IEEE Open Journal of Antennas and Propagation》：A Dual-Polarization Low-Profile Bifunctional Antenna Integrating Transmitarray and Fabry-Perot Resonator

　　

摘要：

在保证天线尺寸纤薄的同时实现高定向性和高集成度的发射是一个具有挑战性的任务。本文提出了一种新颖的设计策略，用于构建具有双重功能的高增益微带阵列，该阵列能够在不同的极化通道上同时兼具发射阵列（TA）和法布里-珀罗谐振器天线（FPRA）的功能。首先，优化了一种双极化超原子结构，使其能够传输具有任意相位移动的x极化波，并部分反射y极化波。接着，根据所需的相位分布排列这些超原子，构建了一个双功能超表面（MS），使其能够同时作为TA和FPRA的部分反射表面（PRS）。最后，通过将设计的MS与双极化微带天线作为馈源集成在一起，形成了高增益的双极化阵列。通过改变馈源的线性极化方向，可以灵活切换TA和FPRA的功能。为了验证这一设计，我们制作并测试了天线原型。仿真和实验结果均表明，该天线的高度与直径比仅为0.2；TA模式下的峰值增益/孔径效率为20.1dB/41.2%，FPRA模式下的峰值增益/孔径效率为19.8dB/31%。我们提出的策略具有高增益、低尺寸、易于制造以及功能集成的优点，在未来的通信系统中具有广阔的应用前景。