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Inverse-Designed Superstrate for Arbitrary Shaped-Beam Radiation Pattern Based on Inverse Scattering Method

发表时间：2023

发表刊物：IEEE

摘要：

采用逆散射方法，对天线的介质型覆盖层进行逆设计，得到任意形状的波束辐射方向图。

将所期望的辐射图（DRP）作为已知信息，以重建特定区域内的介电类型覆盖层的介电常数分布。基于DRP，可以假设远区中的散射场。因此，根据电磁逆散射方法，可以构造出介质型覆盖层的参数。

为了验证所提出的方法，为了简单起见，首先在二维模拟中考虑了三个形状的梁。然后，将重建的2D电介质型超晶格直接扩展到3D以用于应用。二维和三维模拟的结果相互吻合。期望获得良好形状的光束辐射图案。此外，从重建的覆盖层可以得出结论，没有任何先验知识的逆设计方法远远超出了传统正向设计方法的能力。此外，与需要数据集进行训练的深度学习不同，所提出的方法没有这个过程，因此也是有效的。

索引术语——波束形成(Beamforming)，玻恩迭代法(Born iterative method)，逆设计(inverse design)，逆散射法(inverse scattering method)，成形波束辐射图(shaped-beam radiation pattern)，覆盖层(superstrate)。

词汇：

a dielectric-type superstrate of antenna 天线(antenna)的介质(dielectric)型覆盖层(superstrate)

the permittivity distribution 介电常数分布

the desired radiation patterns (DRPs) 期望的辐射方向图