CN110690556A - 平面反射阵天线及其形成方法 - Google Patents

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白天明
李潇雨
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Abstract

本发明提供了一种平面反射阵天线及其形成方法，本发明提供的基于液晶的N×N电控扫描平面反射阵天线及相应偏压加载模块与现有天线波束扫描技术方案相比可满足反射单元相位独立可控，天线波束二维扫描、响应时延低等需求。同时，采用液晶材料进行设计使得该方案在更高频段的设计具备可延展性，为天线的小型化提供了设计基础，提升了此类反射阵天线的应用价值与范围。

Description

平面反射阵天线及其形成方法
技术领域
本发明涉及天线技术领域，尤其是涉及一种平面反射阵天线及其形成方法。
背景技术
随着电子信息技术的发展，卫星通信、雷达探测、电子对抗等系统对于通信设备高性能、小型化、轻型化的需求日益提高。作为无线通信系统关键一环的天线系统，对整体通信系统的性能、成本、质量等具有制约性影响，因此新型高性能天线的发展成为必然。当今通信系统要求新型天线具备高增益、宽频带、小型化、轻型化特性及波束扫描功能，可满足抗干扰、定位跟踪、远距离通信等需求，新型天线在军、民领域都具备广阔应用前景。
作为新型天线的实现方式之一，平面反射阵列天线可以将接收的辐射能量集中到某个方向上，形成波束，同时，可以通过调整各反射单元的移相量从而改变波束的指向，实现波束扫描功能。因此，平面反射阵天线既有传统抛物面天线高增益的优势，又有相控阵天线便于调节、可进行波束扫描的优势，极具现实应用价值。
采用新材料进行设计是实现反射阵天线高增益与波束快速扫描功能的合理方案；其中，液晶由于其具备介电各向异性，可由外加偏压改变其介电常数，因而可作为微波天线的调谐材料。但现有基于液晶材料设计的反射阵天线只能实现一维方向扫描，尚未能实现波束二维扫描，同时偏压加载电路过于复杂，实用价值有限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种平面反射阵天线及其形成方法，以解决相关技术中反射阵天线只能实现一维方向扫描，同时偏压加载电路过于复杂，实用价值有限的问题。
为了达到上述目的，本发明实施例提供了一种平面反射阵天线及其形成方法。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种平面反射阵天线，其特征在于，包括：
N×N反射阵天线结构，所述N×N反射阵天线结构由反射阵天线单元采用均匀矩形排列方式构建形成；其中，所述反射阵天线单元包括第一基板和第一金属载板；所述第一基板包括依次重叠的第一层基板，第二层基板，第三层基板以及第四层基板；其中，所述第一层基板上设有矩形贴片谐振结构，所述第二层基板，所述第三层基板以及所述第四层基板连接构成液晶槽用于装载液晶，其中，所述第三层基板中间挖槽，置于所述第四层基板之上用于装载液晶，所述第二层基板覆盖所述第三层基板完成所述液晶的封装；所述第四层基板上设有液晶延迟线，所述第二层基板上设有矩形细槽的孔径面，用于将电磁波耦合到所述第四层基板并作用于所述液晶延迟线上；所述反射阵天线结构按所述反射阵天线单元的结构分层制造，包括：第二基板和第二金属载板，所述第二基板包括依次重叠的贴片层，槽缝层，液晶层以及延迟线层；
偏压加载模块，所述偏压加载模块设置在所述液晶延迟线的末端，通过所述偏压加载模块调节施加在所述第二层基板和所述第四层基板之间的液晶上的偏置电压实现对所述反射阵天线单元的反射相位的动态控制。
可选的，所述偏压加载模块调节施加在所述孔径面和所述液晶延迟线之间填充的液晶上的偏置电压。
可选的，所述偏压加载模块通过调节所述偏置电压的大小控制所述液晶的介电常数的变化，实现对所述反射阵天线单元的相位补偿。
可选的，通过所述反射阵天线单元的结构设计得到所述介电常数与移相补偿量关系曲线，由阵列理论计算得到反射阵天线平面的相位分布，并将所需相移量与相应介电常数进行对应。
可选的，所述液晶延迟线为螺旋线结构。
可选的，所述第一基板和所述第一金属载板之间设有空气层；所述第二基板和所述第二金属载板之间设有空气层。
可选的，所述偏压加载模块通过底部所述第一金属载板用低频连接线与FPGA电压输入相连。
可选的，所述反射阵天线结构采用偏馈的馈电方式，将馈电喇叭天线放置于反射阵面正中心法线偏X轴的10°方向上。
可选的，所述偏压加载模块使用FPGA结合高压DAC设计，可实现电压 0-30V步进可调，单独、程序控制。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种平面反射阵天线的形成方法，采用所述平面反射阵天线，其特征在于，包括：
形成一反射单元结构，包括形成第一基板和第一金属载板，所述第一基板和所述第一金属载板重叠且所述第一基板和第一金属载板之间设有空气层；所述第一基板由依次重叠的第一层基板，第二层基板，第三层基板以及第四层基板组合形成；其中，所述第一层基板上设有矩形贴片谐振结构，所述第二层基板，所述第三层基板以及所述第四层基板连接构成液晶槽用于装载液晶，其中，所述第三层基板中间挖槽，置于所述第四层基板之上用于装载液晶，所述第二层基板覆盖所述第三层基板完成所述液晶的封装；所述第四层基板上设有液晶延迟线，所述第二层基板上设有矩形细槽的孔径面，用于将电磁波耦合到所述第四层基板并作用于所述液晶延迟线上；所述液晶延迟线末端设有偏压加载模块；以及
基于形成的所述反射单元结构，采用N×N个所述反射单元结构按照均匀矩形排列方式形成N×N反射阵天线结构；其中，所述反射阵天线结构按所述反射阵天线单元的结构分层制造，形成第二基板和第二金属载板，其中，所述第二基板由依次重叠的贴片层，槽缝层，液晶层以及延迟线层组合形成。
综上所述，在本发明实施例所提供的飞机推出频率控制方法中，包括：N×N 反射阵天线结构，所述N×N反射阵天线结构由反射阵天线单元采用均匀矩形排列方式构建形成；其中，所述反射阵天线单元包括第一基板和第一金属载板；所述第一基板包括依次重叠的第一层基板，第二层基板，第三层基板以及第四层基板；其中，所述第一层基板上设有矩形贴片谐振结构，所述第二层基板，所述第三层基板以及所述第四层基板连接构成液晶槽用于装载液晶，其中，所述第三层基板中间挖槽，置于所述第四层基板之上用于装载液晶，所述第二层基板覆盖所述第三层基板完成所述液晶的封装；所述第四层基板上设有液晶延迟线，所述第二层基板上设有矩形细槽的孔径面，用于将电磁波耦合到所述第四层基板并作用于所述液晶延迟线上；所述反射阵天线结构按所述反射阵天线单元的结构分层制造，包括：第二基板和第二金属载板，所述第二基板包括依次重叠的贴片层，槽缝层，液晶层以及延迟线层；偏压加载模块，所述偏压加载模块设置在所述液晶延迟线的末端，通过所述偏压加载模块调节施加在所述第二层基板和所述第四层基板之间的液晶上的偏置电压实现对所述反射阵天线单元的反射相位的动态控制。本发明实施例提供的基于液晶的N×N平面反射阵天线及相应偏压加载模块与现有天线波束扫描技术方案相比可满足反射单元相位独立可控，天线波束二维扫描、响应时延低等需求。同时，采用液晶材料进行设计使得该方案在更高频段的设计具备可延展性，为天线的小型化提供了设计基础，提升了此类反射阵天线的应用价值与范围。
附图说明
图1为本发明一示例性实施例所提供的所述平面反射阵单元的示意图；
图2为发明一示例性实施例所提供的所述平面反射阵天线结构的示意图；
图3为发明一示例性实施例所提供的电磁波入射所述平面反射阵天线结构示意图；
图4为发明一示例性实施例所提供的所述平面反射阵天线结构的10°偏馈仿真方向图；
图5为发明一示例性实施例所提供的所述偏压加载模块的结构示意图；
图6为发明一示例性实施例所提供的偏馈条件下，当波束指向角度为0°时反射阵列各单元相应相位补偿图；
图7为发明一示例性实施例所提供的所述平面反射阵天线的形成方法的流程图；
其中，附图标记说明如下：
1-贴片层，2-槽缝层，3-液晶层，4-延迟线层，5-第二金属载板，7-插槽， 8-反射阵天线，11-第一层基板，111-矩形贴片谐振结构，21-第二层基板，211- 孔径面，31-第三层基板，311-液晶，41-第四层基板，411-液晶延迟线，51-第一金属载板，61-偏压加载模块，611-控制模块，612-供电模块，613-时钟，614- 配置接口电路，615-按键，616-数模转换单元。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如相关技术中所述的，现有基于液晶材料设计的反射阵天线只能实现一维方向扫描，尚未能实现波束二维扫描，同时偏压加载电路过于复杂，实用价值有限。
因此，在天线技术领域，为了解决上述问题，本发明提供了一种平面反射阵天线。
液晶是介于液相和结晶相之间的物质的相态。由于分子结构的影响，液晶材料易受外部电场的影响，可通过外部施加电场或磁场使得液晶分子的轴向发生偏转，进而调节液晶材料的相对介电常数。通常，当外加电场与液晶分子长轴的一致时，所测得的液晶介电常数定义为ε//；当外加电场与液晶分子长轴垂直时，所测得的介电常数定义为ε⊥，而将二者的差△ε定义为介电各向异性。在微波或者毫米波频段，通常用相对调谐力τ表征液晶材料的调节性能。
Figure RE-GDA0002277987810000051
相较于常用的可调谐材料如铁氧体材料来说，液晶有着损耗低、体积小、调谐范围宽、成本相对较低等优点。此外，液晶材料的一大优势在于其介电损耗会随着频率的增加而降低，这意味着液晶材料在毫米波乃至太赫兹频段都是极好的调谐材料。因此，在本发明实施例中采用液晶作为平面反射阵单元的调谐材料，以实现电控反射阵天线的高增益、大角度波束扫描。
参阅图1和图2，其分别本发明一示例性实施例所提供的平面反射阵单元的示意图以及平面反射阵天线结构的示意图，如图1和图2所示，所述平面反射阵天线包括:
N×N反射阵天线结构，所述N×N反射阵天线结构由反射阵天线单元采用均匀矩形排列方式构建形成；其中，所述反射阵天线单元包括第一基板和第一金属载板51，所述第一基板和所述第一金属载板51之间设有空气层，可以使反射相位曲线的线性度更好；在一个实施例中，所述空气层的厚度可以为2㎜；所述第一基板包括依次重叠的第一层基板11，第二层基板21，第三层基板31以及第四层基板41；其中，所述第一层基板11上设有矩形贴片谐振结构111，所述第二层基板21，所述第三层基板31以及所述第四层基板41连接构成液晶槽用于装载液晶311，其中，所述第三层基板31中间挖槽，置于所述第四层基板 41之上用于装载液晶311，所述第二层基板21覆盖所述第三层基板31完成所述液晶的封装；所述第四层基板41上设有液晶延迟线411以及液晶注入小孔，所述第二层基板21上设有矩形细槽的孔径面211，用于将电磁波耦合到所述第四层基板41并作用于所述液晶延迟线411上；所述反射阵天线结构按所述反射阵天线单元的结构分层制造，包括：第二基板和第二金属载板5，所述第二基板包括依次重叠的贴片层1，槽缝层2，液晶层3以及延迟线层4；
偏压加载模块61，所述偏压加载模块61设置在所述液晶延迟线411的末端，通过所述偏压加载模块61调节施加在所述第二层基板21和所述第四层基板41 之间的液晶311上的偏置电压实现对所述反射阵天线单元的反射相位的动态控制。进一步的，所述偏压加载模块61调节施加在所述孔径面211和所述液晶延迟线411之间填充的液晶311上的偏置电压。
在一个实施例中，所述偏压加载模块通过调节所述偏置电压的大小控制所述液晶的介电常数的变化，实现对所述反射阵天线单元的相位补偿。
在一个实施例中，通过前述反射阵天线单元的结构设计得到所述偏置电压与反射阵天线单元的移相补偿量关系曲线，然后由阵列相位理论计算得到反射阵天线平面的相位分布，并将所需相移量与相应偏置电压进行对应。
具体的，偏置电压与移相补偿量关系曲线可以通过实际测量不同偏置电压与反射单元移相量的关系得到。其中，用于进行计算的阵列相位理论如下：参阅图3，其为电磁波入射平面反射阵天线结构示意图，为了得到特定方向的高增益波束，需要各个反射阵天线单元各自产生一定的相位补偿。根据图3所示，当主波束方向为时，可由阵列理论计算得到反射阵平面的相位分布，计算公式(1)如下所示：
φr(xi,yi)＝k0[di-(xicosφ+yisinφ)sinθ] (1)
其中，k0＝2π/λ0表示电磁波在真空中的传播常数；λ0表示所发射电磁波的波长；(xi,yi)即第i个反射单元中心的位置坐标。
在一个实施例中，所述液晶延迟线为螺旋线结构，采用螺旋线结构可以在一定空间内尽量增加液晶延迟线长度。
继续参阅图1，在一个实施例中，所述第一层基板11，第二层基板21，第三层基板31以及第四层基板41可以为Rogers 4350介质基板，所述反射阵天线单元的中心工作频率可以为24GHz，反射阵天线单元尺寸可以为7.5mm× 7.5mm，第一层基板11印制矩形贴片谐振结构111，所述第二层基板21，所述第三层基板31以及所述第四层基板41连接构成液晶槽用于装载液晶311，其中，所述第三层基板31中间挖槽，置于所述第四层基板41之上用于装载液晶311，所述第二层基板21覆盖所述第三层基板31完成所述液晶311的封装；所述第四层基板41上设有液晶延迟线411以及液晶注入小孔，所述第二层基板21上设有矩形细槽的孔径面211，用于将电磁波耦合到所述第四层基板41并作用于所述液晶延迟线411上，所述液晶延迟线411的末端设有所述偏压加载模块61，所述偏压加载模块61通过底部第一金属载板使用低频连接线与FPGA电压输入相连，所述第一基板和所述第一金属板51之间设有2㎜厚的空气层，可以使反射相位曲线的线性度更好。
具体的，在一个实施例中，当平面波照射贴片谐振结构111时，通过孔径面211上的孔径耦合到液晶延迟线411上并传播直到达到液晶延迟线411的末端，然后按原路径反射到贴片谐振结构111，即入射到反射阵天线单元的电磁波能以与液晶延迟线411长度成比例的相移辐射出去。则通过所述通过所述偏压加载模块61调节施加在所述第二层基板21和所述第四层基板41之间的液晶311 上的偏置电压则可以实现对所述反射阵天线单元的反射相位的动态控制。
继续参阅图2，在一个实施例中，基于设计的所述反射阵天线单元采用均匀矩形排列方式构建所述N×N反射阵天线结构，在一个实施例中，所述N×N反射阵天线结构可以为10×10反射阵天线结构，则在该10×10反射阵天线结构中共有100个反射阵天线单元，则天线口径大小为75mm×75mm。所述反射阵天线结构按所述反射阵天线单元的结构分层制造，包括：第二基板和第二金属载板5，所述第二基板和所述第二金属载板5之间设有空气层，在一个实施例中，所述空气层的厚度为2㎜；所述第二基板包括依次重叠的贴片层1，槽缝层2，液晶层3以及延迟线层4。所述第二金属载板5上预留有偏压加载孔，用于将所述偏压加载模块的输出线连接到所述反射阵天线单元上，通过所述偏压加载模块61给反射阵天线单元施加偏压。在一个实施例中，所述贴片层，所述槽缝层，所述液晶层3以及所述延迟线层4基于层压技术印制在Rogers 4350介质基板上，每层Rogers 4350介质基板四角均预留插槽7，可通过金属旋钮固定阵列结构。
参阅图4，其为本发明一示例性实施例所提供的偏压加载模块的结构示意图，如图4所示，所述偏压加载模块61包括控制模块611，供电模块612，时钟613，配置接口电路614，按键615以及数模转换单元616；所述供电模块612，时钟613，，配置接口电路614，按键615以及数模转换单元616；分别与所述控制模块611相连。在一个实施例中，所述偏压加载模块为100路可调偏压加载模块采用FPGA芯片作为控制模块611，AD5504作为数模转换单元616，一片AD5504有4路电压输出，则25片，即可实现100路，可以理解的是，若所述N×N反射阵天线结构为8×8反射阵天线结构时，则需要16片AD5504，若所述N×N反射阵天线结构为12×12反射阵天线结构时，则需要36片AD5504，以此类推。采用FPGA结合高压DAC进行设计，可实现电压0-30V步进可调，单独、程序控制，该设计在在保证100路独立可程控馈电的同时可实现较高精度的电压调控。
利用该偏压加载模块可以实现对所设计10×10反射阵列天线的馈电，通过程控调节设计对每个反射阵天线单元施加的偏置电压值，进而控制液晶层的介电常数，最终实现天线波束的调控，进而实现天线波束的二维扫描。
参阅图5，图5为本发明实施例所提供的所述平面反射阵天线结构的10°偏馈仿真方向图，在一个实施例中，考虑到反射阵列天线8中馈源对反射波的遮挡，选用偏馈的馈电方式，将馈电喇叭天线放置于反射阵面正中心法线偏X 轴的10°方向上。
进一步的，在本发明实施例中通过单元设计得到液晶的介电常数与移相补偿量关系曲线，由阵列理论计算得到反射阵平面的相位分布，并将所需相移量与相应介电常数进行对应(实际测试中与电压值进行对应)。参阅图6其为偏馈条件下，当波束指向角度为0°时反射阵列各单元相应相位补偿图同时参阅如下所示的表1-1其为图6反射阵列各单元对应的介电常数表
介电常数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 2.8458 2.76038 2.69148 2.62617 2.56005 2.49646 2.41197 2.33815 2.28576 2.25754
2 2.80336 2.72631 2.65418 2.58493 2.51006 2.41197 2.31264 2.22928 2.17881 3.18235
3 2.77738 2.70072 2.62617 2.54757 2.45398 2.33815 2.22928 3.18235 3.13779 3.11545
4 2.76038 2.68214 2.60756 2.52259 2.41197 2.28576 2.17881 3.13779 3.09149 3.06338
5 2.75187 2.67283 2.59771 2.51006 2.38907 2.25754 3.18235 3.11545 3.06338 3.03534
6 2.75187 2.67283 2.59771 2.51006 2.38907 2.25754 3.18235 3.11545 3.06338 3.03534
7 2.76038 2.68214 2.60756 2.52259 2.41197 2.28576 2.17881 3.13779 3.09149 3.06338
8 2.77738 2.70072 2.62617 2.54757 2.45398 2.33815 2.22928 3.18235 3.13779 3.11545
9 2.80336 2.72631 2.65418 2.58493 2.51006 2.41197 2.31264 2.22928 2.17881 3.18235
10 2.8458 2.76038 2.69148 2.62617 2.56005 2.49646 2.41197 2.33815 2.28576 2.25754
表1-1
本发明实施例还提供一种平面反射阵天线的形成方法，用于形成本发明实施例中所提供的平面反射阵天线。参阅图7，其为本发明一示例性实施例所提供的所述平面反射阵天线的形成方法的流程图，如图7所示，所述平面反射阵天线的形成方法，包括以下步骤：
步骤S1：形成一反射单元结构，包括形成第一基板和第一金属载板，所述第一基板和所述第一金属载板重叠且所述第一基板和第一金属载板之间设有空气层；所述第一基板由依次重叠的第一层基板，第二层基板，第三层基板以及第四层基板组合形成；其中，所述第一层基板上设有矩形贴片谐振结构，所述第二层基板，所述第三层基板以及所述第四层基板连接构成液晶槽用于装载液晶，其中，所述第三层基板中间挖槽，置于所述第四层基板之上用于装载液晶，所述第二层基板覆盖所述第三层基板完成所述液晶的封装；所述第四层基板上设有液晶延迟线以及液晶注入小孔，所述第二层基板上设有矩形细槽的孔径面，用于将电磁波耦合到所述第四层基板并作用于所述液晶延迟线上；所述液晶延迟线末端设有偏压加载模块；以及
步骤S2：基于形成的所述反射单元结构，采用N×N个所述反射单元结构按照均匀矩形排列方式形成N×N反射阵天线结构；其中，所述反射阵天线结构按所述反射阵天线单元的结构分层制造，形成第二基板和第二金属载板，其中，所述第二基板由依次重叠的贴片层，槽缝层，液晶层以及延迟线层组合形成。
综上所述，在本发明实施例所提供的平面反射阵天线中，包括：N×N反射阵天线结构，所述N×N反射阵天线结构由反射阵天线单元采用均匀矩形排列方式构建形成；其中，所述反射阵天线单元包括第一基板和第一金属载板；所述第一基板包括依次重叠的第一层基板，第二层基板，第三层基板以及第四层基板；其中，所述第一层基板上设有矩形贴片谐振结构，所述第二层基板，所述第三层基板以及所述第四层基板连接构成液晶槽用于装载液晶，其中，所述第三层基板中间挖槽，置于所述第四层基板之上用于装载液晶，所述第二层基板覆盖所述第三层基板完成所述液晶的封装；所述第四层基板上设有液晶延迟线，所述第二层基板上设有矩形细槽的孔径面，用于将电磁波耦合到所述第四层基板并作用于所述液晶延迟线上；所述反射阵天线结构按所述反射阵天线单元的结构分层制造，包括：第二基板和第二金属载板，所述第二基板包括依次重叠的贴片层，槽缝层，液晶层以及延迟线层；偏压加载模块，所述偏压加载模块设置在所述液晶延迟线的末端，通过所述偏压加载模块调节施加在所述第二层基板和所述第四层基板之间的液晶上的偏置电压实现对所述反射阵天线单元的反射相位的动态控制。本发明实施例提供的基于液晶的N×N电控扫描平面反射阵天线及相应偏压加载模块与现有天线波束扫描技术方案相比可满足反射单元相位独立可控，天线波束二维扫描、响应时延低等需求。同时，采用液晶材料进行设计使得该方案在更高频段的设计具备可延展性，为天线的小型化提供了设计基础，提升了此类反射阵天线的应用价值与范围。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种平面反射阵天线，其特征在于，包括：
N×N反射阵天线结构，其中N为大于1的正整数；所述N×N反射阵天线结构由反射阵天线单元采用均匀矩形排列方式构建形成；其中，所述反射阵天线单元包括第一基板和第一金属载板；所述第一基板包括依次重叠的第一层基板，第二层基板，第三层基板以及第四层基板；其中，所述第一层基板上设有矩形贴片谐振结构，所述第二层基板，所述第三层基板以及所述第四层基板连接构成液晶槽用于装载液晶，其中，所述第三层基板中间挖槽，置于所述第四层基板之上用于装载液晶，所述第二层基板覆盖所述第三层基板完成所述液晶的封装；所述第四层基板上设有液晶延迟线，所述第二层基板上设有矩形细槽的孔径面，用于将电磁波耦合到所述第四层基板并作用于所述液晶延迟线上；所述反射阵天线结构按所述反射阵天线单元的结构分层制造，包括：第二基板和第二金属载板，所述第二基板包括依次重叠的贴片层，槽缝层，液晶层以及延迟线层；
偏压加载模块，所述偏压加载模块设置在所述液晶延迟线的末端，通过所述偏压加载模块调节施加在所述第二层基板和所述第四层基板之间的液晶上的偏置电压实现对所述反射阵天线单元的反射相位的动态控制。
2.如权利要求1所述的平面反射阵天线，其特征在于，所述偏压加载模块调节施加在所述孔径面和所述液晶延迟线之间填充的液晶上的偏置电压。
3.如权利要求1所述的平面反射阵天线，其特征在于，所述偏压加载模块通过调节所述偏置电压的大小控制所述液晶的介电常数的变化，实现对所述反射阵天线单元的相位补偿。
4.如权利要求3所述的平面反射阵天线，其特征在于，通过所述单元反射阵天线单元的结构设计得到所述介电常数与移相补偿量关系曲线，由阵列理论计算得到反射阵天线平面的相位分布，并将所需相移量与相应介电常数进行对应。
5.如权利要求1所述的平面反射阵天线，其特征在于，所述液晶延迟线为螺旋线结构。
6.如权利要求1所述的平面反射阵天线，其特征在于，所述第一基板和所述第一金属载板之间设有空气层；所述第二基板和所述第二金属载板之间设有空气层。
7.如权利要求1所述的平面反射阵天线，其特征在于，所述偏压加载模块通过底部所述第一金属载板用低频连接线与FPGA电压输入相连。
8.如权利要求1所述的平面反射阵天线，其特征在于，所述反射阵天线结构采用偏馈的馈电方式，将馈电喇叭天线放置于反射阵面正中心法线偏X轴的10°方向上。
9.如权利要求1所述的平面反射阵天线，其特征在于，所述偏压加载模块使用FPGA结合高压DAC设计，可实现电压0-30V步进可调，单独、程序控制。
10.一种平面反射阵天线的形成方法，采用如权利要求1至9中任意一项所述的平面反射阵天线，其特征在于，包括：
形成一反射单元结构，包括形成第一基板和第一金属载板，所述第一基板和所述第一金属载板重叠且所述第一基板和第一金属载板之间设有空气层；所述第一基板由依次重叠的第一层基板，第二层基板，第三层基板以及第四层基板组合形成；其中，所述第一层基板上设有矩形贴片谐振结构，所述第二层基板，所述第三层基板以及所述第四层基板连接构成液晶槽用于装载液晶，其中，所述第三层基板中间挖槽，置于所述第四层基板之上用于装载液晶，所述第二层基板覆盖所述第三层基板完成所述液晶的封装；所述第四层基板上设有液晶延迟线，所述第二层基板上设有矩形细槽的孔径面，用于将电磁波耦合到所述第四层基板并作用于所述液晶延迟线上；所述液晶延迟线末端设有偏压加载模块；以及
基于形成的所述反射单元结构，采用N×N个所述反射单元结构按照均匀矩形排列方式形成N×N反射阵天线结构；其中，所述反射阵天线结构按所述反射阵天线单元的结构分层制造，形成第二基板和第二金属载板，其中，所述第二基板由依次重叠的贴片层，槽缝层，液晶层以及延迟线层组合形成。
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