Terahertz theory and technology are very essential to lead the development of the new generation of information technology. Broadband and high gain beam-scanning phased array is the key technology of THz remote detection and transmission system. The planar reflectarray combines the advantages of the reflector antenna and phased array, and it has a bright application prospect in the THz system. In recent years, terahertz planar reflectarray based on microstrip and dielectric units has been widely concerned. However, due to the harshness of processing and testing conditions, the technology is far from mature and is unable to achieve beam-scanning capability. This project proposes a study of broadband wide angle beam-scanning terahertz microstrip and dielectric reflectarray. Firstly, the radiation mechanism and design of the broadband terahertz dielectric reflectarray are studied. The theoretical analysis model and CAD software and hardware platform are established. The 3D inkjet printing technology will be used in fabrication. Secondly, the THz microstrip and the dielectric unit reconfiguration method are studied. THz beam-scanning microstrip and dielectric reflectarray based on the GaAs processing based Schottky diode switch. This project will eventually establish the theory and design system of THz beam-scanning planar reflectarray, and lay the foundation for low cost broadband beam-scanning terahertz antenna array.
太赫兹理论与技术对引领新一代信息技术的发展至关重要。宽带高增益波束扫描相控阵是THz远距离探测与传输系统的关键技术。平面反射阵结合了反射面天线和相控阵天线的优势,在THz系统中应用前景广阔。近年来,基于微带和介质单元的THz平面反射阵受到广泛关注,然而由于加工和测试条件苛刻研究远未成熟,并且无法实现波束扫描功能。本项目提出研究宽带波束扫描THz微带和介质反射阵,首先研究宽带THz介质反射阵的辐射机理和设计,建立其理论分析模型与CAD软硬件平台,采用3D喷墨打印技术进行加工测试;其次研究THz微带和介质单元的可重构方法,实现基于GaAs工艺肖特基二极管开关的THz波束扫描微带和介质反射阵。该项研究将最终建立THz波束扫描平面反射阵的理论与设计体系,为实现低成本宽带波束扫描THz天线阵奠定基础。
近年来,太赫兹科学与技术展现出了广阔的应用前景,成为国际研究的热点。对于大多数太赫兹通信和雷达系统而言,高增益天线是实现远距离传输和探测的核心器件。伴随着太赫兹技术的发展和平面印刷技术的突破,平面反射阵天线作为新一代太赫兹高增益天线开始受到广泛的关注和研究。在为期一年的小额基金资助下,课题组按照项目计划,顺利开展了太赫兹介质反射阵,太赫兹可重构微带反射阵和圆极化微带反射阵的理论和设计研究,取得了一系列的研究成果。课题组在本领域的国际权威期刊IEEE AWPL等共计发表SCI/EI期刊论文4篇,EI会议论文3篇,另有一篇IEEE Transactions on MTT即将检索。项目执行期间,多次受邀参加国内外学术会议并做报告。项目主要的研究成果有:通过使用PIN二极管,设计并实现了Ku频段的可重构微带反射阵;在此基础上,进一步设计了工作在94GHz/220GHz的波束扫描微带反射阵;深入研究3D打印工艺,测试分析了常用3D打印材料在太赫兹频段的电磁特性,在介质谐振器和反射阵研究的基础上,设计并实现了220GHz宽带介质反射阵;研究了圆极化反射阵天线,分析圆极化产生机理,分别通过介质和微带不同的单元形式,实现了高性能半椭球介质圆极化反射阵和94GHz/300GHz圆极化微带反射阵。该项研究初步建立了太赫兹波束扫描平面反射阵和介质反射阵的理论与设计体系,为实现低成本宽带波束扫描太赫兹天线阵奠定基础。
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数据更新时间:2023-05-31
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