Diseño de una antena Bocina-Lente RADANT con escaneo electrónico de haz para la Banda Ka

Abstract

ResumenSe presenta el diseño de una antena bocina -lente RADANT con escaneo electrónico de haz para la banda de frecuencias Ka. El prototipo de la antena consiste de una lente Radant de 2 bits instalada para la abertura de una antena de bocina tipo sectorial E. Un par de rejillas, con estructura rectangular de abertura impresa sobre substrato dieléctrico con conmutador diodo PIN como carga en cada nodo, genera 90° de desplazamiento de fase de la onda incidente, con coeficiente de reflexión inferior a -4.3 dB y coeficiente de transmisión superior a -0.34 dB. El desempeño de la lente diseñada con tres pares de rejillas, sobre una onda incidente con polarización en plano E, es verificada experimentalmente. Utilizando el modelo matemático de diseño se encuentra la geometría de la lente RADANT y la adecuada configuración de la polarización de los conmutadores, alcanzando resultados de escaneo electrónico de haz hacia las direcciones de 11.35° y 8.6°, ambos con valor de directividad superior a 14 dB. AbstractThe design of a Horn-RADANT lens with electronic beam scanning for the Ka frequency band is presented. The prototype of the antenna consists of a 2bit Radant lens installed on the aperture of an E-sectorial horn antenna. A pair of grids, with rectangular slot antenna printed on dielectric substrate with PIN diode switch as load in each node generates 90° phase shift of the incident wave with reflection coefficient lower than -4.3 dB, and a transmission coefficient above -0.34 dB. The lens performance designed with three pair of grids, over an E-polarized plane wave, is experimentaly verified. Using a mathematical model for the design, the RADANT lens geometry and the adecuate configuration of the bias switches have been obtained, reaching electronic beam-steering angles of 11.35° and 8.6°, both of them with directivity greater than 14 dB.