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X及Ku波段宽带极化转换超表面设计及RCS缩减应用
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作者 赵浥彤 王钢林 +1 位作者 唐兴中 李岩 《航空科学技术》 2024年第2期100-105,共6页
针对反高分辨率雷达探测的电磁隐身问题,本文设计了一种作用于X和Ku波段的宽带反射型极化转换超表面,能够在6.5~8GHz范围内实现85%以上的极化转换效率,在8~20GHz范围内实现90%以上的极化转换效率,极化转换效率在85%以上的相对带宽达到了... 针对反高分辨率雷达探测的电磁隐身问题,本文设计了一种作用于X和Ku波段的宽带反射型极化转换超表面,能够在6.5~8GHz范围内实现85%以上的极化转换效率,在8~20GHz范围内实现90%以上的极化转换效率,极化转换效率在85%以上的相对带宽达到了101%,且超表面剖面较低,整体厚度小于3.6mm,并将其自身和镜像单元设计成了方形式和三角式棋盘阵列排布结构。在x极化和y极化电磁波垂直入射下,与同等大小金属相比,两种棋盘式阵列排布结构的雷达截面积(RCS)缩减效果明显,且具有极化不敏感的特性,其中方形式棋盘结构RCS缩减峰值达到了22.91dB,RCS减缩均值达到了11.73dB;三角式棋盘结构RCS缩减峰值达到了36.07dB,RCS减缩均值达到了12.29dB,起到了大幅度降低单站RCS提升电磁隐身性能的作用。 展开更多
关键词 极化转换超表面 雷达截面积 极化转换效率 人工磁导体 棋盘式排布
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矩形开口环-贴片结构超表面极化转换器特性研究 被引量:5
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作者 康跃然 陈思伟 +1 位作者 何永刚 王雪松 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期68-73,共6页
为了在宽频带内实现对线极化波的高效交叉极化转换,提出了一种基于矩形开口环-贴片结构的超表面极化转换器。首先,将超表面经典的矩形开口环和贴片两种单一金属图案优化组合获得超表面极化转换器,并仿真获得其极化转换率;然后通过理论... 为了在宽频带内实现对线极化波的高效交叉极化转换,提出了一种基于矩形开口环-贴片结构的超表面极化转换器。首先,将超表面经典的矩形开口环和贴片两种单一金属图案优化组合获得超表面极化转换器,并仿真获得其极化转换率;然后通过理论推导和表面电流分析阐述了极化转换的物理机理;最后研究了超表面极化转换器对入射角度的依赖性。结果表明,该超表面极化转换器的极化转换率超过了90%,相对带宽达到81.3%;而转换器表面电流形成的电磁谐振是产生极化转换的主要原因,且该极化转换器在0°~30°入射角范围内仍有较好的性能。 展开更多
关键词 线极化 超表面 极化转换器 极化转换率 入射角 相对带宽
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基于极化旋转超表面的圆极化天线设计 被引量:6
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作者 李文惠 张介秋 +4 位作者 屈绍波 沈杨 余积宝 范亚 张安学 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期76-83,共8页
本文通过设计出一种反射型极化旋转超表面,在8—12 GHz频域内实现高效的极化旋转,并将其加载于微带缝隙天线下方构成新型的极化旋转超表面天线,利用超表面的90°极化旋转效应,成功实现了天线的圆极化辐射调制.仿真与实验结果表明:... 本文通过设计出一种反射型极化旋转超表面,在8—12 GHz频域内实现高效的极化旋转,并将其加载于微带缝隙天线下方构成新型的极化旋转超表面天线,利用超表面的90°极化旋转效应,成功实现了天线的圆极化辐射调制.仿真与实验结果表明:圆极化天线的中心工作频率为GHz,阻抗带宽为8.3—10 GHz.当微带缝隙天线与极化旋转超表面的间距H=4.5mm时,天线在8.3—8.8 GHz频带内实现了圆极化辐射;当mm时,天线在8.8—9.3 GHz频带内实现了圆极化辐射;当=8mm时,天线在9.3—10 GHz频带内实现了圆极化辐射.实验结果与仿真结果相符,证明了此种设计方法的有效性,也为微带缝隙天线的圆极化设计提供了一种新的途径. 展开更多
关键词 极化旋转超表面 圆极化天线 极化调控
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基于超表面的圆极化印刷偶极子天线研究 被引量:6
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作者 过勐超 屈绍波 +2 位作者 马华 王甲富 沈杨 《电子元件与材料》 CAS CSCD 2015年第12期53-56,共4页
利用一种以双头箭头作为结构单元的反射型极化旋转超表面,设计了圆极化的印刷偶极子天线。通过将该超表面加载在普通印刷偶极子天线的下方,使线极化的偶极子天线辐射圆极化波。测试表明,天线的圆极化工作带宽为6.96 GHz到7.13 GHz。在7.... 利用一种以双头箭头作为结构单元的反射型极化旋转超表面,设计了圆极化的印刷偶极子天线。通过将该超表面加载在普通印刷偶极子天线的下方,使线极化的偶极子天线辐射圆极化波。测试表明,天线的圆极化工作带宽为6.96 GHz到7.13 GHz。在7.04 GHz处,垂直方向上的轴比达到约1 d B。该天线有着较好的圆极化效果,并且实现了低剖面以及小型化。 展开更多
关键词 超表面 极化旋转 印刷偶极子天线 圆极化 低剖面 轴比
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太赫兹超材料极化转换器设计及其特性分析 被引量:5
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作者 潘武 沈大俊 闫彦君 《半导体光电》 CAS 北大核心 2018年第3期317-321,共5页
提出了一种反射型太赫兹超材料极化转换器。该极化转换器结构单元由典型的三层结构组成,上、下两层为金属层,中间为介质层,顶层金属层由一个开口谐振环和一个镂空圆盘组成。研究结果表明:该极化转换器能够将x极化波转换为y极化波,在0.58... 提出了一种反射型太赫兹超材料极化转换器。该极化转换器结构单元由典型的三层结构组成,上、下两层为金属层,中间为介质层,顶层金属层由一个开口谐振环和一个镂空圆盘组成。研究结果表明:该极化转换器能够将x极化波转换为y极化波,在0.584 0~1.352 0THz频带上极化转换率大于80%,在0.642 4、0.936 4和1.301 8THz处极化转换率接近100%。该极化转换器结构简单、便于加工,且能实现宽频带极化转换,在太赫兹波通信、成像等方面有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 太赫兹 超材料 极化转换器 极化转换率
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一种透射型线-圆极化转换超表面设计 被引量:3
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作者 刘双兵 《电子元件与材料》 CAS CSCD 2017年第9期18-21,共4页
提出了一种单对角线开缝的方形单元构成的透射型极化旋转超表面,并将其应用于宽带圆极化微带缝隙天线的设计中。采用等效电路法分析了超表面实现线-圆极化转换的工作机制,并对天线圆极化带宽的影响因素进行了参数扫描。仿真结果表明:加... 提出了一种单对角线开缝的方形单元构成的透射型极化旋转超表面,并将其应用于宽带圆极化微带缝隙天线的设计中。采用等效电路法分析了超表面实现线-圆极化转换的工作机制,并对天线圆极化带宽的影响因素进行了参数扫描。仿真结果表明:加载超表面使线极化微带缝隙天线产生了圆极化辐射,同时扩展了天线的阻抗带宽。天线相对阻抗带宽达到了33.2%,3 d B轴比带宽达到了19.5%,在阻抗带宽内天线增益均高于6.8 d Bi,表明新型超表面结构具有良好的线-圆极化转换特性。 展开更多
关键词 极化转换 超表面 宽带 圆极化 微带缝隙天线 轴比
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基于宽带极化转换超表面的天线RCS缩减 被引量:1
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作者 刘洁 李建瀛 杜彪 《无线电工程》 北大核心 2022年第2期231-237,共7页
针对天线隐身问题,设计了一款宽带极化转换超表面加载的缝隙阵列天线。超表面采用渐变L型枝节的设计方法,其极化转换比大于0.9的工作带宽为79.2%。为缩减一款2×2的H形缝隙阵列天线的雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS),将超表... 针对天线隐身问题,设计了一款宽带极化转换超表面加载的缝隙阵列天线。超表面采用渐变L型枝节的设计方法,其极化转换比大于0.9的工作带宽为79.2%。为缩减一款2×2的H形缝隙阵列天线的雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS),将超表面结构加载到该天线上方。对阵列天线及超表面天线分别进行了仿真和测试,超表面天线的辐射特性保持良好,同时其RCS对于垂直入射方向上的x和y极化波分别在13.4~30.5 GHz和13.1~30.7 GHz得到10.0 dB的缩减。 展开更多
关键词 极化转换超表面 极化转换比 雷达散射截面 缝隙阵列天线
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新型矩形波导极化转换装置设计与仿真
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作者 盖俊峰 张炜麟 +2 位作者 赵贝贝 常阳 张丹阳 《科技创新与应用》 2024年第7期21-23,27,共4页
针对现有矩形波导极化转换技术的改进需求,提出基于线极化电磁波极化转换理论的矩形波导极化转换方法,并设计一种新型矩形波导极化转换装置。用HFSS软件建立3D电磁仿真模型,通过与传统极化转换装置结构仿真对比,表明该设计具有驻波比小... 针对现有矩形波导极化转换技术的改进需求,提出基于线极化电磁波极化转换理论的矩形波导极化转换方法,并设计一种新型矩形波导极化转换装置。用HFSS软件建立3D电磁仿真模型,通过与传统极化转换装置结构仿真对比,表明该设计具有驻波比小、插入损耗小、结构简单及体积较小等诸多优点。 展开更多
关键词 矩形波导 极化转换 驻波比 装置设计 HFSS仿真
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