Analysis and Design of $E$-Plane Scanning Grid Arrays

Abstract

A quasi-optical beam steering multilayer lens with scanning in -plane is analyzed. A full-wave mathematical model is developed to predict the scanning characteristics of the lens. The model is used to optimize the performance of a three-bit beam steering lens. It is demonstrated that the calculated conversion coefficients for the optimized lens are better than 2 1 dB in the frequency band from 27.5 to 32.5 GHz for transmission elevation angles up to 28 . A two-bit lens that corrects the phase front at the aperture of a short -plane sectoral horn has been designed, fabricated and tested to verify the model. Measured radiation pattern of the -plane sectoral horn with correcting lens agrees well with the predictions based on the model.

Reconfigurable Reflectarrays and Array Lenses for Dynamic Antenna Beam Control: A Review

“…In this case, resonators generally need to be separated by a significant electrical distance (e.g. one quarter-wavelength) in order for the resonators to produce the required phase range while maintaining an acceptable reflection coefficient seen looking into the unit cell [93]- [96]. However, the increased electrical distance not only increases the physical thickness of the lens, it also introduces an inter-layer coupling mechanism which has been shown to potentially lead to spurious radiation in undesired directions [95].…”

Diseño de una antena multicapa tipo RADANT con base en diodos PIN para la banda X

“…3. Cambio del ángulo de escaneo a través de la lente RADANT [6] La inserción de incrementos de fase, en dirección "x" ( ) y en dirección "y" ( ), linealmente distribuidos sobre la onda transmitida, se consigue con la adecuada polarización de los elementos conmutadores, sean diodos PIN o dispositivos micro-electromecánicos (MEMS).…”

“…Para el diseño de la geometría de las celdas se utilizó el modelo matemático descrito y verificado experimentalmente en [6]. Aproximando la respuesta de reflexión de una rejilla a partir del modelo matemático con la correspondiente obtenida del circuito eléctrico equivalente se encontró la geometría de las celdas pequeñas con 15 mm de dimensión en dirección "x", 5.2 mm de 5.…”

“…Respuestas de coeficiente de reflexión para una rejilla de un par de rejillas desplazadoras de fase de 45 grados en la banda de frecuencias de 10 GHz. (a) obtenidos del circuito equivalente, (b) obtenidos con el modelo matemático de [6].…”

Mejoramiento de escaneo de haz en plano H para la lente RADANT

“…Las cargas en cada celda del arreglo son conmutadores diodos p-i-n. Se han venido desarrollando técnicas de análisis eficientes capaces de modelar y analizar el desempeño una gama amplia de configuraciones de los arreglos de aberturas [2,3]. La geometría total del arreglo, dimensiones de celdas y separación entre rejillas, influye directamente en la forma de los campos emitidos.…”