《航天电子对抗》：新型天线技术研究进展（中国航天科工集团8511研究所）

第29卷第1期 航天电子对抗 新型天线技术研究进展 李明 (中国航天科工集团8511研究所,江苏南京210007) 摘要:根据最新研究情况,论述了新型天线技术的发展现状。液体夭线用离子液体或液 态金属等构成天线,构造灵活,使用场合广泛;铁电材料通过可调的高介电常数特性获得辐射 特性可变的天线;而薄膜天线依托柔性材料技术的进步,易于制作轻质复杂的天线,适用于航 空航天领域;集成化的桅杆天线是提高舰船整个平台性能的主要途径之一,有的技术已用在新 建造的舰船上;异向介质和超材料透镜天线,具有体积小、增益高的特点,特别适用于情报侦察 领域 关键词:天线;铁电材料;薄膜;异向介质;超材料透镜 中图分类号:TN95文献标识码:A Research progress for new antenna technology Li m No 8511 Research Institute of CasiC, Nanjing 210007, Jiangsu China) Abstract: The overview on the recent research progress in the field of new antenna is presented. The ne type antennas are introduced, such as liquid antenna, ferroelectric material antenna, film antenna, metamaterial antenna, metamaterial lens antenna. Plasma and ionic liquid antenna have flexible structure and has a variety of plications. Ferroelectric material has the adjustable high dielectric constant characteristics, so it can get steer- able radiation characteristics in electric small antenna. The thin film antenna can obtain light complex aerospace antenna structure with the new flexible material technology, suitable for the aerospace field. The key method for improving the performance of assault ship is mast antenna applied on the new assault ship. Metamaterials antenna and lens antenna, small size, high gain, especially for the field of reconnaissance. Key words: antenna; ferroelectric material film; metamaterial; metamaterial lens 有力地提升了系统的性能,因此对有应用潜力的新型 0引言 天线技术进行研究,显得尤为迫切。 通信和侦察系统的体积要求越来越小,对天线的 本文对新型天线如液体天线、铁电材料天线、薄膜 小型化、宽波束和高增益的要求则越来越高。在一些天线、桅杆天线、异向介质天线和超材料透镜天线的研 系统中,传统的天线,如喇叭、螺旋、振子天线已不能满兖发展现状作了一个总体的回顾。 足技术需求。以电扫天线为例,通常的做法是利用相 同的元天线构成一个天线阵列,每个阵列的天线元连1液体天线 接一个移相器,通过电压控制移相器,改变馈入每个天 所谓液体天线,是指用导电液体取代普通天线辐 线元的信号相位,再改变阵列天线的阵因子,以达到波射单元所使用的金属材料。液体天线有使用离子液体 束电扫的目的。为了达到波束可以在空间方向上进行作辐射单元的,也有采用液态金属或液晶材料的 扫描和满足一定的辐射主波瓣的宽度要求,天线阵列 对于使用离子液体作为辐射单元的液体天线,最 通常因为波瓣宽度的高要求而变得非常庞大,不利于早可追溯到2000年,当时使用的是盐水,并引入“离子 天线的小型化和成本的降低。而新型天线技术的发展液体天线”( Ionic Liquid Antenna)这个名词,但并未 对其性能作深入研究。2005年, Heriot-wa.大学的 收稿日期:2012-05-01;2012-12-10修 Ewananoyⅶ Paraschakis等人使用食盐水作天线辐 作者简介:李明(1957-),男,研究员,主要从事天线技术研究 射单元,制作了一个液体天线,其基本结构如图1 万方数据

第29卷第1期 航天电子对抗 39 新型天线技术研究进展 李 明 (中国航天科工集团8511研究所，江苏南京210007) 摘要： 根据最新研究情况，论述了新型天线技术的发展现状。液体天线用离子液体或液 态金属等构成天线，构造灵活，使用场合广泛；铁电材料通过可调的高介电常数特性获得辐射 特性可变的天线；而薄膜天线依托柔性材料技术的进步，易于制作轻质复杂的天线，适用于航 空航天领域；集成化的桅杆天线是提高舰船整个平台性能的主要途径之一，有的技术已用在新 建造的舰船上；异向介质和超材料透镜天线，具有体积小、增益高的特点，特别适用于情报侦察 领域。 关键词： 天线；铁电材料；薄膜；异向介质；超材料透镜 中图分类号： TN95 文献标识码： A Research progress for new antenna technology Li Ming (No．8511 Research Institute of CASIC，Nanjing 210007，Jiangsu．China) Abstract：The overview on the recent research progress in the field of new antenna is presented．The new type antennas are introduced，such as liquid antenna，ferroelectric material antenna，film antenna，metamateria[ antenna。metamaterial lens antenna．Plasma and ionic liquid antenna have flexible structure and has a variety of applications．Ferroelectric material has the adjustable high dielectric constant characteristics，SO it can get steer— able radiation characteristics in electric small antenna．The thin film antenna can obtain light complex aerospace antenna structure with the new flexible material technology，suitable for the aerospace field．The key method for improving the performance of assault ship is mast antenna applied on the new assault ship．Metamaterials antenna and lens antenna，small size，high gain，especially for the field of reconnaissance． Key words：antenna；ferroelectric material；film；metamaterial；metamaterial lens 0 引言 通信和侦察系统的体积要求越来越小，对天线的 小型化、宽波束和高增益的要求则越来越高。在一些 系统中，传统的天线，如喇叭、螺旋、振子天线已不能满 足技术需求。以电扫天线为例，通常的做法是利用相 同的元天线构成一个天线阵列，每个阵列的天线元连 接一个移相器，通过电压控制移相器，改变馈入每个天 线元的信号相位，再改变阵列天线的阵因子，以达到波 束电扫的目的。为了达到波束可以在空间方向上进行 扫描和满足一定的辐射主波瓣的宽度要求，天线阵列 通常因为波瓣宽度的高要求而变得非常庞大，不利于 天线的小型化和成本的降低。而新型天线技术的发展 收稿日期：2012—05—01；2012—12—10修回。 作者简介：李明(1957一)，男．研究员，主要从事天线技术研究。 有力地提升了系统的性能，因此对有应用潜力的新型 天线技术进行研究，显得尤为迫切。 本文对新型天线如液体天线、铁电材料天线、薄膜 天线、桅杆天线、异向介质天线和超材料透镜天线的研 究发展现状作了一个总体的回顾。 l 液体天线 所谓液体天线，是指用导电液体取代普通天线辐 射单元所使用的金属材料。液体天线有使用离子液体 作辐射单元的，也有采用液态金属或液晶材料的。 对于使用离子液体作为辐射单元的液体天线，最 早可追溯到2000年，当时使用的是盐水，并引入“离子 液体天线”(Ionic Liquid Antenna)这个名词，但并未 对其性能作深入研究。2005年，Heriot—watt大学的 Ewananovil Paraschakis[13等人使用食盐水作天线辐 射单元，制作了一个液体天线，其基本结构如图1 万方数据

天电子对抗 2013(1) 所示。 5. 65GHz 微带天线 调节线 垫圈直径15mm PVC管直径 钢板探针长15mm 500um 25mm和50mm 铜罩 泡沫材料 铝制地板 图3液晶频率可调带天线 直径3mm ←SMA连接器 图1高子液体天线结构图 2铁电薄膜材料天线 此天线整体置于一块大的铝制地板上,在一个 铁电材料以钛酸锶钡(BST)为代表,它具有较高 PVC管中灌入盐水使用一个探针连着SMA头作馈的介电常数调谐量和相对低的介质损耗等优异特性 电口。在不同的盐水浓度、不同的PVC管径以及不同在微波频带范围内,铁电材料( BSTo.5)的介电常数根 的水深情况下,这种天线的工作频率会随之发生变化。据制作工艺稍微有所差别,而且 BSTo.5具有因为外加 由于天线内部是液体,这种天线十分适用于可重构电场而表现出不同的介电常数的性质,其电可调性 天线。 般在20%左右。根据这一电可调介电常数的性质, 20064 Fayad和 Record2发表论文,阐述了与上可以利用它来制作移相器。有研究人员将铁电薄膜应 述类似的天线结构。其将PVC管中的水等效成一个用到微带天线上,制成了频率可调的微带天线,如图 介质谐振腔,在直径为25mm的PVC管中灌入4所示。 2.07cm高的纯水及不同浓度的盐水后的回波损耗如 图2所示。仿真的实验测量结果证明液体天线在微波 频段具有良好的电磁辐射特性 介质基片 非辐射边 图4矩形可调微带天线结构示意图 这种天线的工作频率可随偏置电压的改变而连续 0500.881.26164202240 变化,能满足特定条件下的通讯需求。但目前这项研 频率/GHz 究还处于可行性验证阶段。 图2液体天线的回波损耗 液晶的组成物质是一种以碳为中心所构成的有机3薄膜天线 化合物。同时具有两种物质的液晶,是以分子间力量 在卫星通信、遥测与深空探测等领域,高增益、大 组合的,它们的特殊光学性质,使其对电磁场敏感,极口径轻型可展开天线是必不可少的设备。采用传统材 具实用价值。2002年,Weil3等研究人员将液晶材料料制作高增益与大口径天线,其质量、体积和制造成本 应用到了射频微波上,制作了一个微带可调移相器。都无法满足要求,所以轻型可展开天线的研究有着重 2003年, Noham martiond4等人将液晶材料应用于微要的意义。早在20世纪90年代,美国的JPL实验室 带天线上,制作了一个频率可调的微带天线。将普通已对轻型可展开天线进行研究。2005年,JPL实验 的微带天线金属层下方的介质用液晶取代,液晶频率室研制出了L波段的有源薄膜相控阵雷达天线。 可调微带天线的结构如图3所示 从仿真与测量结果来看,此液晶频率可调微带天4集成全封闭式桅杆天线 线的工作频率为4.940~5070GHz,可调范围达 随着海面舰船新任务的要求和新武器电子设备的 130MHz。2008年,Liu和 Langley采用同样的方发展,尤其是电子信息设备的急速增加,不可避免地产 法,使用液晶调节微带天线的频率为5.45~生如下问题:天线拥挤,增加新天线越来越难;严重的 万方数据

… 航天电子对抗 2013(1) 螺钉 PVC管直径 茎篆卟一 铝制地板 l 盐水 垫圈直径l 5mm 钢板探针长l 5mm +-铜罩 苴黼／、目一…器 苴径丸11I”目+一sMA连接器 圈l 离子液体天线结构图 此天线整体置于一块大的铝制地板上，在一个 PVC管中灌入盐水，使用一个探针连着SMA头作馈 电口。在不同的盐水浓度、不同的PVC管径以及不同 的水深情况下，这种天线的工作频率会随之发生变化。 由于天线内部是液体，这种天线十分适用于可重构 天线。 2006年Fayad和Record[21发表论文，阐述了与上 述类似的天线结构。其将PVC管中的水等效成一个 介质谐振腔，在直径为25mm的PVC管中灌入 2．07cm高的纯水及不同浓度的盐水后的回波损耗如 图2所示。仿真的实验测量结果证明液体天线在微波 频段具有良好的电磁辐射特性。 ∞ 罩 寝 辎 鲻 回 图2液体天线的回波损耗 液晶的组成物质是一种以碳为中心所构成的有机 化合物。同时具有两种物质的液晶，是以分子间力量 组合的，它们的特殊光学性质，使其对电磁场敏感，极 具实用价值。2002年，weil[3]等研究人员将液晶材料 应用到了射频微波上，制作了一个微带可调移相器。 2003年，NohamMartiond[41等人将液晶材料应用于微 带天线上，制作了一个频率可调的微带天线。将普通 的微带天线金属层下方的介质用液晶取代，液晶频率 可调微带天线的结构如图3所示。 从仿真与测量结果来看，此液晶频率可调微带天 线的工作频率为4．940～5．070GHz，可调范围达 130MHz。2008年，Liu和Langley[51采用同样的方 法，使用液晶调节微带天线的频率为5．45～ 胬羚 图3 液晶频率可调微带天线 2铁电薄膜材料天线 铁电材料以钛酸锶钡(BST)为代表，它具有较高 的介电常数调谐量和相对低的介质损耗等优异特性。 在微波频带范围内，铁电材料(BST。．。)的介电常数根 据制作工艺稍微有所差别，而且BST叭具有因为外加 电场而表现出不同的介电常数的性质[6]，其电可调性 一般在20％左右。根据这一电可调介电常数的性质， 可以利用它来制作移相器。有研究人员将铁电薄膜应 用到微带天线上口]，制成了频率可调的微带天线，如图 4所示。 一＼ 非辐射边 (b) 图4矩形可调微带天线结构示意lit 这种天线的工作频率可随偏置电压的改变而连续 变化，能满足特定条件下的通讯需求。但目前这项研 究还处于可行性验证阶段。 3 薄膜天线 在卫星通信、遥测与深空探测等领域，高增益、大 口径轻型可展开天线是必不可少的设备。采用传统材 料制作高增益与大口径天线，其质量、体积和制造成本 都无法满足要求，所以轻型可展开天线的研究有着重 要的意义。早在20世纪90年代，美国的JPL实验室 已对轻型可展开天线进行研究r8]。2005年，JPL实验 室研制出了L波段的有源薄膜相控阵雷达天线[9]。 4集成全封闭式桅杆天线 随着海面舰船新任务的要求和新武器电子设备的 发展，尤其是电子信息设备的急速增加，不可避免地产 生如下问题：天线拥挤，增加新天线越来越难；严重的 万方数据

2013(1) 李明:新型天线技术研究进展 电磁干扰和电磁兼容问题;舰船雷达截面积增加,使隐 身问题日益突出。单纯追求各种分系统的功能最佳只 会顾此失彼。为此,不少国家争相开展以提高舰船整 个平台性能为主要目标的舰船上部结构集成化研究 异向介质 宽波段、多功能天线集成技术作为上部结构集成化的 关键技术之一,也得到研究和应用。 先进封闭式桅杆/传感器系统(AEM/S)是美国海 图6异向介质实现定向天线原理图 军舰艇集成化结构设计的重点之一,其主要解决高频 6超材料透镜天线 话音和数据传输天线及雷达封装等问题。美国海军已 成功研制AEM/S,并在“雷得福”号(DD968)驱逐舰上 近年国内外相关研究表明,超材料已在天线制作 进行了海试。AEM/S将替代已使用了100多年的传上显示出巨大优势。 Abdelwaheb Ourir和 Sun yong 统桅杆。这种全复合、白撑式外壳桅杆作为雷达和通i等人研究基于超材料的波束扫描天线.Yang 信天线设备的一个组成部分,可提高系统的性能和减 Jingjing等人采用零折射率的超材料设计了多波束天 少维护成本,并发挥舰艇的最大能力。“圣,安东尼线,获得了高增益特性2.赵晓鹏团队将超材料应用 奥”号是首艘安装两部AEM/S的两栖船坞运输舰在微带天线中,提高了天线的定向性和增益1。东南 (LPD7)。其优点是,将传统布局散落于舰体各处的大学崔铁军团队将超材料应用于传统天线如 Vivaldi 探测器、天线集中起来既降低了雷达反射截面积,又天线等1,显著提高了天线的增益,压缩了波束宽度。 能较好地解决电磁兼容问题。 同时,这种在F4板(环氧板)上通过打孔构造的超材 料,具有宽带工作特性,因此可以制作宽带天线,具有 5异向介质天线 工程应用价值 由于呈现出不同寻常的电磁特性,异向介质在天7结束语 线领域有着广泛的应用前景。 Pendry在2000年就提 液体天线、铁电材料天线、薄膜天线、异向介质天 出可以用异向介质平板实现“完美透镜”,分辨率可以 线和超材料透镜天线的初步应用,已显示出新型天线 达到小于一个波长的精度0。异向介质平板的会聚 小体积和高增益的优点及其广泛的军事应用价值。目 特性,还可以起到天线搬移的功能。异向介质平板成 前,这些新型天线已成为天线领域的研究热点。 像原理如图5所示。 参考文献: AIHo 2-y0 H=0 [1 Paraschakis E, Fayad H, Record P Ionic liquid antenna antenna technology: small antennas and novel metamateri- als[R]. IWAT, Italy, 20( [2] Fayad H, Record P. Broadband liquid antenna[J].Elec Lett.,2006,12(1):342. [3] Weil C, Luessem G, Jakoby R. Tunable inverted-mi- 图5异向介质平板成像原理示意图 crostrip phase shifter device using nematic liquid crystals 由图5可见,A为实际天线,经过异向介质平板, [R]. IEEE MTT-S Int. Microwave Symp., 2002. 在B处成像,从而相当于天线在B处辐射一样,在军[4] Noha M, Laurent P, Christian P,etal. Patch antenna 事中可以起到隐蔽天线A的作用。 justable in frequency using liquid crystal[R]. Micro- wave Conference, 33rd European, 2003 利用异向介质在某个频段内折射率接近于0的特5LL, agley ri. Liquid crystal tunable microstrip patch 性,可以用它来制造天线,其原理图如图6所示。 antenna[j]. Electronics Lett., 2008, 19(2): 67-7 发射源位于异向介质(n≈0)平板中,根据 Snell[6 Feria LA,KimY. Voltage and frequency dependent die- 定律,波束透射到真空中时发生折射,折射角接近于 lectric properties of BST-0 5 thin films on alumina sub- 0,基本上沿着近轴方向(z轴)辐射,由此实现的天线 strates [J]. IEEE Microwave and Wireless Component 具有很强的定向辐射能力 Let.,2003,13(6):56-61 (下转第44页 万方数据

2013(1) 李 明：新型天线技术研究进展 41 电磁干扰和电磁兼容问题；舰船雷达截面积增加，使隐 身问题日益突出。单纯追求各种分系统的功能最佳只 会顾此失彼。为此，不少国家争相开展以提高舰船整 个平台性能为主要目标的舰船上部结构集成化研究。 宽波段、多功能天线集成技术作为上部结构集成化的 关键技术之一，也得到研究和应用。 先进封闭式桅杆／传感器系统(AEM／S)是美国海 军舰艇集成化结构设计的重点之一，其主要解决高频 话音和数据传输天线及雷达封装等问题。美国海军已 成功研制AEM／S，并在“雷得福”号(DD968)驱逐舰上 进行了海试。AEM／S将替代已使用了100多年的传 统桅杆。这种全复合、白撑式外壳桅杆作为雷达和通 信天线设备的一个组成部分，可提高系统的性能和减 少维护成本，并发挥舰艇的最大能力。“圣·安东尼 奥”号是首艘安装两部AEM／S的两栖船坞运输舰 (LPDl7)。其优点是，将传统布局散落于舰体各处的 探测器、天线集中起来，既降低了雷达反射截面积，又 能较好地解决电磁兼容问题。 5异向介质天线 由于呈现出不同寻常的电磁特性，异向介质在天 线领域有着广泛的应用前景。Pendry在2000年就提 出可以用异向介质平板实现“完美透镜”，分辨率可以 达到小于一个波长的精度[1 0。。异向介质平板的会聚 特性，还可以起到天线搬移的功能。异向介质平板成 像原理如图5所示。 p12讪 、 旬=。岛／ ／ ＼pI叩o ＼毋嘞 7＼／ ＼ 、I B J ‘＼， L铃． ．名。 图5 并向介质平板成像原理示意图 由图5可见，A为实际天线，经过异向介质平板， 在B处成像，从而相当于天线在B处辐射一样，在军 事中可以起到隐蔽天线A的作用。 利用异向介质在某个频段内折射率接近于0的特 性，可以用它来制造天线，其原理图如图6所示。 发射源位于异向介质(n～--O)平板中，根据Snell 定律，波束透射到真空中时发生折射，折射角接近于 0，基本上沿着近轴方向(z轴)辐射，由此实现的天线 具有很强的定向辐射能力。 真空 图6异向介质实现定向天线原理图 6超材料透镜天线 近年国内外相关研究表明，超材料已在天线制作 上显示出巨大优势。Abdelwaheb Ourir和Sun Yong— zhi等人研究基于超材料的波束扫描天线[11I。Yang Jingjing等人采用零折射率的超材料设计了多波束天 线，获得了高增益特性n21。赵晓鹏团队将超材料应用 在微带天线中，提高了天线的定向性和增益口3|。东南 大学崔铁军团队将超材料应用于传统天线，如Vivaldi 天线等口4|，显著提高了天线的增益，压缩了波束宽度。 同时，这种在F4板(环氧板)上通过打孔构造的超材 料，具有宽带工作特性，因此可以制作宽带天线，具有 工程应用价值。 7 结束语 液体天线、铁电材料天线、薄膜天线、异向介质天 线和超材料透镜天线的初步应用，已显示出新型天线 小体积和高增益的优点及其广泛的军事应用价值。目 前，这些新型天线已成为天线领域的研究热点。■ 参考文献： Eli Paraschakis E，Fayad H，Record P．Ionic liquid antenna， antenna technology：small antennas and novel metamateri— als[-R]．IWAT，Italy，2005． [2]Fayad H，Record P．Broadband liquid antenna[J]．Elec— tronics Lett．，2006，12(1)：342． [3] Well C，Luessem G，Jakoby R．Tunable inverted—mi— erostrip phase shifter device using nematic liquid crystals l-R]．IEEE MTT—S Int．Microwave Symp．，2002． [4] Noham M，Laurent P，Christian P，et a1．Patch antenna adjustable in frequency using liquid crystal[R]．Micro— wave Conference，33rd European，2003． [5]Liu L，Langley RJ．Liquid crystal tunable microstrip patch antenna[J]．Electronics Lett．，2008，19(2)：67—71． [6] Feria LA，Kim Y．Voltage and frequency dependent die— lectric properties of BST-0．5 thin films on alumina sub— strates[J]．IEEE Microwave and Wireless Components Lett．，2003，13(6)：56—61． (下转第44页) 万方数据

航天电子对抗 2013(1) 3结束语 采用周期性结构的金属制作而成的新型褶皱地平 面天线,具有剖面低和高增益的特性,可应用于弹载、 机载和星载侦察系统以及敌我识别系统中,其在提高 性能的同时也能降低安装的复杂度,将有广泛的工程 应用价值。■ 图4褶皱地平面天线与喇叭天线实物对比图 参考文献: 20 [1] Cui T], Smith DR, Liu R, et al. Metamaterials: theory, design applications [M]. US Washington: Springer, 2009 plane, cloak made of metamaterials [JJ. Nature Com- 2010,1(21):1023 [3] Tang WX, Zhao H, Zhou XY, et al. Negative index ma- 方位角Or terial composed of meander lines and SRRs[J]. Prog. (a)皱地平面天线测试方向图 Electromagn. Res. B, 2008,8: 103-114 [4 Ma HF, Chen X, Yang XM, et al. Design of multibeam scanning antennas with high gains and low sidelobes u sing gradient-index metamaterials[J]. Appl. Phys. 2010 107:014902 [5 Ma HF, et al. Experiments on high-performance beam- scanning antennas made of gradient-index metamaterials ].Appl.Phys.Lett.2009,95:094107 [6] Zhou B, Cui T]. Directivity enhancement to Vivaldi anten- 位角e nas using compactly anisotropic zero-index metamaterials (b)喇叭天线测试方向图 [J]. IEEE Antennas and Wireless Prog. Lett., 2011, 10 5天线测试结果 (9):123 (上接第41页) able antenna [J]. Applied Phys. Lett., 2006, 89: [7]曾翔,童玲.平面可调谐微带天线的设计与仿真[门.中国 测试技术,2007,67(6):561 [12] Yang Jingjing, Huang Ming, Peng Jinhui, et al. Design of [8] Huang J, Lou M, Feria A, et al. An inflatable L-band multi-beam antennas based on Epsilon- Near-Zero meta- microstrip SAR arrayLR]. IEEE Antennas and Propaga materials[J]. AEU International Journal of Electronics tion Society International Symp., 1998. and commun.,2011,65(6):543-547 [9] Moussessian A, Castillo di, Huang J,etl! An active[13]保石,罗春荣,赵晓鹏.S波段超材料完全吸收基板微带 membrane phased array radar[R]. Microwave Symposium 天线[].物理学报,2011,60(1):014101-1-6. IEEE MTT-S I [14] Zhou Bin, Yang Yan, Li Hui, et al. Beam-steering [10 Pendry JB. Negative refraction makes a perfect lens[J] vivaldi antenna based on partial luneburg lens construe- osite materials [J]. Journal of Appl [11] Chen Hongsheng, Wu I, Ran Lixin, et al. controllable Phy.,2011,110:084908-1-6 left-handed metar 万方数据

44 航天电子对抗 2013(1) 3结束语 采用周期性结构的金属制作而成的新型褶皱地平 面天线，具有剖面低和高增益的特性，可应用于弹载、 机载和星载侦察系统以及敌我识别系统中，其在提高 性能的同时也能降低安装的复杂度，将有广泛的工程 应用价值。■ 图4褶皱地平面天线与喇叭天线实物对比图 参考文献： ∞ 乏 褶 骜 O 60 120 180 方位角酬。 (a)褶皱地平面天线测试方向图 方位角酬。 (b)喇叭天线测试方向图 图5天线测试结果 [1] [2] [3] [4] [5] [6] Cui TJ，Smith DR，Liu R，et a1．Metamaterials：theory，design， and applications[M]．US Washington：Springer，2009． Ma HF，Cui TJ．Three—dimensional broadband ground￾plane．cloak made of metamaterials[J]．Nature Com— mun．，2010，1(21)：1023． Tang WX，Zhao H，Zhou XY，et a1．Negative index ma— terial composed of meander lines and SRRs[J]．Prog． Electromagn．Res．B，2008，8：103—114． Ma HF，Chen X，Yang XM，et a1．Design of multibeam scanning antennas with high gains and low sidelobes U— sing gradient—index metamaterials[J]．Appl．Phys．2010， 107：014902． Ma HF。et a1．Experiments on high-performance beam￾scanning antennas made of gradient-index metamaterials [J]．Appl．Phys．Lett．2009，95：094107． Zhou B，Cui TJ．Directivity enhancement tO Vivaldi anten— nas using compactly anisotropic zero-index metamaterials [J]．IEEE Antennas and Wireless Prog．Lett．，2011，10 (9)：123． ，m’●●I，，’’''''，l，，l，●''●''''''，'，'，，’''’’’’，，，●●●，，，●’I'●，lII，，，，，'’’’''●'''●，●●，，，，’’’'’’，''''，''●● (上接第4l页) [7] 曾翔，童玲．平面可调谐微带天线的设计与仿真[J]．中国 测试技术，2007，67(6)：561． [8] [9] [10] [11] Huang J，Lou M，Feria A，et a1．An inflatable L—band microstrip SAR array[R]．IEEE Antennas and Propaga— tion Society International Symp．，1998． Moussessian A，Castillo DL，Huang J，et a1．An active membrane phased array radar[R]．Microwave Symposium Digest，IEEE MTT—S International，2005． Pendry JB．Negative refraction makes a perfect lens[J]． Phys．Rev．Lett．，2000，85(18)：3966—3969． Chen Hongsheng，Wu I，Ran Lixin，et a1．Controllable left—handed metamaterial and its application to a steer— able antenna[J]．Applied Phys．Lett．，2006，89： 053509—1—3． [12]Yang Jingjing，Huang Ming，Peng Jinhui，et a1．Design of multi—·beam antennas based on Epsilon—·Near-Zero meta—。 materials[J]．AEU International Journal of Electronics and Commun．，2011，65(6)：543—547． [133 保石，罗春荣，赵晓鹏．s波段超材料完全吸收基板微带 天线[J]．物理学报，2011，60(1)：014101—1—6． [14] Zhou Bin，Yang Yan，Li Hui，et a1．Beam—steering vivaldi antenna based on partial luneburg lens construe— ted with composite materials[J]．Journal of Appl． Phy．，2011，110：084908—1—6． 万方数据

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