本发明公开了一种相位梯度超表面天线单元及天线,所述单元包括位于基板上的第一半环形SPP传输线和第二半环形SPP传输线,所述第一半环形SPP传输线以及第二半环形SPP传输线上形成有若干个辐射状设置的凸起部,所述第一半环形SPP传输线与第二半环形SPP传输线的两个自由端之间通过变容二极管进行连接,所述第一半环形SPP传输线与第二半环形SPP传输线通过两个变容二极管连接后形成环状结构,所述环状结构内的基板上设置有蝶形天线单元,所述第一金属化梯形部与第二金属化梯形部之间通过一个PIN二极管连接,所述第二金属化梯形部与第一金属化三角部之间通过PIN二极管连接。所述天线能够实现对电磁波的聚焦并提高天线增益。
本申请利用相位梯度超表面天线单元可以控制反射波反射方向的奇异特性,实现对电磁波的聚焦;通过偏馈的喇叭,将其辐射的球面波经超表面反射得到了平面波,很大程度上提高了天线的增益。超表面在功能上类似于衍射光学元件,它们都是用平面结构塑造不用用途的光束。然而,超表面设计结构具有前所未有的灵活性,这使得我们可以独立地构建超表面与光的电磁场分量的联系,这样一来,还能完全控制超表面的阻抗响应。这种控制不局限于单一波长,而是通过对超表面的构成要素进行合适的分散设计可以扩展到一定光谱范围。这些特点远远超出了普通衍射光学元件的能力,普通的衍射光学元件不能具体考虑表面阻抗设计和对特定的色散点进行精密调控。
通俗的说,超表面通过将一个个不同相位的调制单元(天线)按一定规律的排列,实现一些调制波前的功能,并应用于很多领域,比如:隐身衣、雷达等。
北京星英联微波科技有限责任公司于2015年08月27日成立。团队核心成员:胡南; 谢文青; 刘建睿; 赵丽新; 刘爽等十余人,具备丰富的团队协作经验和实践能力。
评价单位:“科创中国”科技创新全链条服务生态系统专业科技服务团 (北京八月瓜科技有限公司)
评价时间:2023-09-25
综合评价
市场需求和发展趋势:PGM天线在无线通信、雷达和电子战、物联网和智能家居、医疗和生物医学、测量和传感等领域都有广泛的应用前景。随着这些领域的快速发展和应用需求的不断增长,PGM天线的市场需求将会不断扩大。同时,PGM天线的多频段、高性能、高效率和小型化等特点,使其成为未来通信、医疗、传感等领域的重要发展方向。
技术创新和发展空间:PGM天线作为一种新型的天线技术,仍有很大的技术创新和发展空间。例如,如何进一步优化超表面的设计和加工工艺,提高天线的性能和稳定性,是PGM天线技术需要进一步探索和研究的问题。此外,PGM天线还可以与其他技术(如人工智能、量子通信等)相结合,实现更高效、更智能的通信和感知应用。
产业链和市场竞争力:PGM天线的产业链包括超表面材料、天线设计、制造和测试等多个环节。当前,PGM天线的产业链尚未完全形成,需要加强合作和创新,提高整个产业链的水平和竞争力。此外,PGM天线还需要面对其他技术的竞争,如传统天线、微波集成电路等。如何在竞争中发挥PGM天线的优势,提高市场占有率,也是需要关注和解决的问题。
综上所述,PGM天线的市场前景和发展潜力巨大,但仍需要不断的技术创新和产业链合作。随着应用需求的不断增长和技术的不断进步,PGM天线的市场规模将会不断扩大,成为未来通信、医疗、传感等领域的重要发展方向。建议强化相应产品开发,加大产业链开发力度。
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