任武， 张娅楠

(北京理工大学 信息与电子学院，北京 100081)

不同的通信环境需要具有不同性能的天线设备. 在反射阵天线被提出之前，波导缝隙阵天线、抛物面天线以及相控阵天线主要被应用于远距离通信场景中. 而微带反射阵天线的出现为卫星通信，深空探测等远距离通信问题提供了新的解决方案，相比于抛物面天线和相控阵天线，它具有以下特点：①将抛物面天线的曲面结构平面化，重量较轻,体积较小；②结构比较简单，易共形且利于加工；③不需要阵列天线中的馈电网络，成本较低；④通过单元的设计可以实现多波束以及波束扫描等功能.

超表面是超材料的二维形式，是由一系列亚波长结构进行周期或非周期排列组成的. 将超表面单元应用于反射阵天线的设计中，意味着有限的口径大小内可以排布更多的单元，从而可以实现更高的增益，同时由于亚波长特性，可以有效地抑制栅瓣产生.

微带反射阵天线于1978年被提出，目前对于反射阵天线的研究，主要集中在如何在保持高增益的同时提高口径效率并且有足够的带宽这一问题上，针对这一难点问题进行了非常多的研究，超表面单元结构也越来越多地被应用于反射阵天线的设计中来提高反射阵天线的带宽以及增益等性能[1]. 在文献[2]中作者将超表面单元应用于反射阵天线的设计中实现了20%的1 dB增益带宽. 2009年，杨帆教授等[3]分别采用λ/2和λ/3大小的单元设计了阵面大小相同的……