东晋雯 任晓飞 何绍林 李相众

（1. 电波环境特性及模化技术重点实验室，青岛 266107；2. 中国电波传播研究所，青岛 266107）

引 言

随着无线通信技术的飞速发展，无线通信系统向着更多频段、更多功能、更宽频带的方向发展，智能天线作为现代通信系统的重要一环，占有非常重要的地位. 传统波束扫描天线多采用相控阵天线体制，通过改变阵元间的相位关系，来实现高增益的波束动态扫描. 虽然相控阵体制的波束扫描天线由于性能优异常常应用于雷达通信中，然而相控阵天线需要大量的射频组件和移相器，成本很高且功耗大，限制了波束扫描天线的广泛应用. 多功能的新体制可重构天线具有成本低、功耗低、波束切换灵活等特点，吸引了众多研究学者的目光[1-4].

Gu C等人利用开关二极管，提出了一种基于有源频率选择表面（active frequency selective surface,AFSS）的三维波束扫描天线[1]，但该天线工作频段单一，且AFSS厚度不足0.1 mm，结构不稳定，加工困难. Liang B等人提出基于AFSS的波束扫描天线[2]，波束可以指向12个不同的方向，半功率波束宽度约为47°，但是天线工作带宽窄，整体结构尺寸大.Arezou Edalati等人提出的单频波束扫描天线，在AFSS径向添加6个喇叭状金属腔[3]，将AFSS分隔为相等的6份，水平扫描步进为60°，可抑制旁瓣，波束稳定，增益较高，但整体尺寸大，重量大，造价高.

本文设计对称弯钩缝隙型的频率选择表面(frequency selective surface, FSS)结构形式，AFSS能够在3.4～3.6 GHz、4.8～5.0 GHz两个频段互为反射模式和透射模式，通过PIN二极管的开关状态来控制这两种模式. 利用这种结构特……