基于相变材料的二元可编程发射阵列的设计,用于D频段的光束转向应用
Samara Gharbieh1, Jorick Milbrandt2, Bruno Reig2
1Univ. Grenoble Alpes, CEA, Leti, 38000, Grenoble, France. samara.gharbieh1@gmail.com.
Scientific reports
|February 5, 2024
概括
本研究介绍了一种可重新配置的D频段发射阵列,使用新型相变材料 (PCM) 开关进行小型化. 该设计展示了高级无线应用程序的高效操作和个别开关控制.
科学领域:
- 电磁学和波浪传播
- 用于射频应用的材料科学
- 天线和阵列设计设计.
背景情况:
- D频段 (110-170 GHz) 通信需要紧且可重新配置的天线解决方案.
- 零部件的小型化是D频段系统的一个关键挑战.
- 变相材料 (PCM) 提供可调节的电磁性质,适用于可重新配置的设备.
研究的目的:
- 设计和验证用于D频段频率的可重新配置的发射阵列.
- 引入用于单元细胞集成的新型,紧的PCM开关.
- 为了研究个人直流偏差对传输阵列性能的影响.
主要方法:
- 一个带有三个金属层和石英基板的发射器单元单元的设计.
- 集成基于PCM的创新交换机,用于1位相位转移.
- 单元细胞和10x10阵列分析的全波电磁模拟.
- 开发和测试单个PCM开关偏差的命令行.
主要成果:
- 在27%的带宽上,单元细胞插入损失低于1.5dB.
- 为D频段发射阵列展示了有希望的重新配置能力.
- 与全波模拟相对应的验证理论结果.
- 研究了DC偏差对性能的影响,并注意到在1dB增强带宽中存在权衡.
结论:
- 拟议的可重新配置的D频发射阵列与PCM开关显示了令人鼓舞的性能.
- 新型的个人直流偏移命令行可以精确控制开关状态.
- 这种设计为小型化和可重新配置的D频段通信系统提供了可行的解决方案.


