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基于单层线-圆极化转换聚焦超表面的宽带高增益圆极化天线设计

李唐景 梁建刚 李海鹏 牛雪彬 刘亚峤

基于单层线-圆极化转换聚焦超表面的宽带高增益圆极化天线设计

李唐景, 梁建刚, 李海鹏, 牛雪彬, 刘亚峤
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  • 基于线-圆极化转换原理和聚焦超表面相关理论,设计了一种反射型宽带线-圆极化转换聚焦超表面,并结合线极化馈源设计了宽带的高增益圆极化天线.首先,提出了一种单层的变形十字超表面单元,单元具有极化独立特性,并且能够在1014 GHz宽频带范围实现对反射波相位360范围全调控,同时利用该单元构建的一维超单元很好地验证了奇异反射现象.然后,分别控制单元横向和纵向尺寸的分布构建出同时满足线-圆极化转换和聚焦条件的双功能超表面.最后,采用Vivaldi天线作为馈源对超表面进行照射组成天线系统,仿真及测试结果均表明天线系统同时实现了高增益和线-圆极化转换,系统的-1 dB带宽为24%,-3 dB轴比带宽为29.8%.本文的设计充分体现了超表面对电磁波相位和极化操控的灵活性,具有显著的应用前景.
      通信作者: 李唐景, litangjing666@sina.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61372034)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-04-21
  • 修回日期:  2016-11-29
  • 刊出日期:  2017-03-05

基于单层线-圆极化转换聚焦超表面的宽带高增益圆极化天线设计

    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61372034)资助的课题.

摘要: 基于线-圆极化转换原理和聚焦超表面相关理论,设计了一种反射型宽带线-圆极化转换聚焦超表面,并结合线极化馈源设计了宽带的高增益圆极化天线.首先,提出了一种单层的变形十字超表面单元,单元具有极化独立特性,并且能够在1014 GHz宽频带范围实现对反射波相位360范围全调控,同时利用该单元构建的一维超单元很好地验证了奇异反射现象.然后,分别控制单元横向和纵向尺寸的分布构建出同时满足线-圆极化转换和聚焦条件的双功能超表面.最后,采用Vivaldi天线作为馈源对超表面进行照射组成天线系统,仿真及测试结果均表明天线系统同时实现了高增益和线-圆极化转换,系统的-1 dB带宽为24%,-3 dB轴比带宽为29.8%.本文的设计充分体现了超表面对电磁波相位和极化操控的灵活性,具有显著的应用前景.

English Abstract

参考文献 (21)

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