Microstrip patch array fed compact single-layer reflectarray antenna system for k-band satellite applications

Sukhendu Jana

doi:10.1016/j.aeue.2025.156088

Microstrip patch array fed compact single-layer reflectarray antenna system for k-band satellite applications

2025-10-24

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DOI：10.1016/j.aeue.2025.156088

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一种新型紧凑、轻质的单层K波段高增益反射阵列天线被设计用于航天器和星载卫星系统。提出了一种2单元微带贴片阵列天线作为馈源天线，用于在20.7 GHz照射反射阵列表面。采用改进型Wilkinson功分器作为阵列天线的馈电网络。反射阵列单元元件的几何结构由带有H形槽的窄矩形贴片T形延迟线组成。该结构通过改变延迟线长度，在超过490°的范围内提供近线性的相位变化。反射阵列表面由177个单元元件组成。设计了一种高精度的支撑结构，用于承载反射阵列表面，并通过馈源天线在其相位中心处照射。支撑结构可在三个线性方向（X、Y、Z）和两个角度方向（俯仰和方位）进行调整。所提出的反射阵列天线系统产生一个具有23.6 dB增益的定向准直波束，其口径效率为54.4%，这是通过将馈源天线相位中心调整到15°偏移位置实现的。在XZ平面内，半功率波束宽度、旁瓣电平和交叉极化电平分别为10.7°、−17.86 dB和−34.4 dB；在YZ平面内分别为100、−17.42 dB和31.67 dB。反射阵列天线连同支撑结构已被制造，测量结果与仿真结果吻合良好。

Microstrip patch array fed compact single-layer reflectarray antenna system for k-band satellite applications

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