[新闻]光控微波反射阵天线

文章信息

S. Y. Miao and F. H. Lin, "Light Controlled Large-Scale Wirelessly Reconfigurable Microstrip Reflectarrays," IEEE Transactions on Antennas and Propagation, in press.

https://ieeexplore.ieee.org/document/9998514

研究背景

下一代无线通信网络对连续空间覆盖、混合近远场波束赋形、多用户定位传感和全息多入多出（MIMO）的需求对基站天线和中继散射通信系统的规模、成本、功耗、扫描角度等提出了苛刻的要求。现有相控阵天线系统因受T/R组件带宽、成本、制程工艺、热设计等多方面的限制，难以适用于民用无线通信系统。同时，基于电控的可重构超构表面受单元间可容纳的信号控制线最大数量的限制，在单元间距、栅瓣角度、最高工作频率、可扩展规模、极化自由度等多方面均受到限制，制约了可重构电磁超构表面技术在基站天线和中继散射通信系统的应用。

内容简介

近日，上海科技大学林丰涵课题组提出并验证了一种光控微波大规模无线可重构超构表面天线新架构。以微带反射阵为验证对象，在原理上兼顾基站和中继散射通信系统的技术需求，用激光代替导线实现对控制信号的无线传输，并通过激光信号变化实现对反射阵集成的光电开关二极管状态的无线控制，实现辐射方向图重构。为验证该方案的有效性，1024单元光控微波反射阵实现了正负60°的无栅瓣波束扫描，256单元光控微波反射阵实现了最大范围正负45°的动态波束偏转。研究成果以“Light Controlled Large-Scale Wirelessly Reconfigurable MicrostripReflectarrays”为题，发表于IEEE Transactions on Antennas and Propagation.上海科技大学为第一完成单位，上海科技大学信息学院博士研究生缪思羽为第一作者，林丰涵教授为本文通讯作者。

总结与展望

该工作提出的光控微波无线可重构反射阵天线技术从架构上解决了电控超构表面因布线复杂性导致的单元间距、工作频率、极化自由度、可扩展规模、栅瓣抑制等受限的问题，为进一步提高可重构超构表面器件的空间 ..