基于特征模理论的双端口单辐射贴片天线平行极化解耦的设计方法

    公开(公告)号:CN117791130A

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN202311843879.1

    申请日:2023-12-28

    摘要: 提供一种基于特征模理论的双端口单辐射贴片天线平行极化解耦的设计方法,其基于一种基于特征模理论的双端口单辐射贴片天线Ⅲ。天线Ⅲ通过天线Ⅰ、天线Ⅱ逐步演化递进获得。天线均包括一层损耗介质板及与其贴合的上层金属贴片和底层金属接地板;天线Ⅰ的上层金属贴片为一块矩形薄板;在天线Ⅰ的基础上在上层金属贴片的对边开两对槽形成天线Ⅱ;在天线Ⅱ上引入三组金属化过孔和一对馈电探针,形成天线Ⅲ。本发明将传统TM10和TM11模式重塑为具有相等谐振频率和模式电流强度、能够相消的一对奇偶模式,再引入合适的馈电位置,最终实现双端口单辐射贴片天线的解耦。该方法能够高效、可靠地设计双端口单辐射贴片解耦天线。

    一种基于交指电容结构的低损耗2-bit相位可重构超表面单元

    公开(公告)号:CN116845582A

    公开(公告)日:2023-10-03

    申请号:CN202310976044.7

    申请日:2023-07-31

    IPC分类号: H01Q15/00

    摘要: 提出一种基于交指电容结构的低损耗2‑bit相位可重构超表面单元,自上而下包括:顶层谐振结构、第二层微波介质基板、第三层金属地结构、第四层辅助介质基板,和第五层直流偏置电路层。本发明通过引入不同组反向交指电容结构与不同位置PIN二极管并联设计,能够获得较高的结构设计自由度,两级加载结构IPW1、2之间的差异打破了2‑bit超表面结构的对称性,是实现OFF‑ON和ON‑OFF状态下90°相位差的关键;通过改变PIN二极管加载位置及交指电容结构参数,将OFF‑ON和ON‑OFF状态下最大振幅损耗对应的相位调整到‑45°附近,以获得两种状态下工作频点对应的最小振幅损耗。本发明提出的低损耗高精度超表面设计方法在提高超表面天线效率方面极具借鉴意义。

    基于特征模理论的斜入射超宽带吸波超材料的设计方法

    公开(公告)号:CN115986425A

    公开(公告)日:2023-04-18

    申请号:CN202211243579.5

    申请日:2022-10-11

    IPC分类号: H01Q17/00 H05K9/00

    摘要: 一种基于特征模理论的斜入射超宽带吸波超材料单元,由上下两层损耗介质板及与其贴合的金属贴片和底层金属接地板组成,从上到下依次为:上层金属贴片,第一介质层,第一空气层,中间层金属贴片,第二介质层,第二空气层,金属地。上层金属贴片贴在上层介质板上表面,采用蜿蜒的方环贴片;中间层金属贴片贴在下层介质板上表面,包括背对背放置的四个完全相同的“L”形金属条,整体呈十字型;底层金属接地板为金属薄板。利用上述单元形成阵列排布的斜入射超宽带吸波超材料阵列。本发明无需依赖大量、重复的全波仿真即可实现斜入射下的超宽带吸波超材料设计,提高了设计效率。

    基于人工表面等离激元的超宽带、大角度掠入射吸波体

    公开(公告)号:CN113270725A

    公开(公告)日:2021-08-17

    申请号:CN202110519520.3

    申请日:2021-05-12

    IPC分类号: H01Q17/00

    摘要: 提供一种超宽带、大角度掠入射的吸波体单元,形状为三维立体结构,整个单元自下而上看,第一部分是水平放置的正方形金属薄片,它的边长为ds;第二部分是由4个矩形薄片依次成45°夹角拼插而成的立体结构;第二部分的4个矩形薄片分为两种,分别标记为“PartI”和“PartII”,它们的短边长度、介质板厚度和介质板材料都相同。还提供一种由上述吸波体单元构成的n×n阵列。该吸波体单元和阵列采用正交弯折型人工表面等离激元结构,将空间入射的电磁波转换成表面波,并通过高损耗介质和加载电阻的综合作用吸波,拓宽吸波带宽,大大拓展入射电磁波的角度,吸波率对电磁波入射方向的垂直和水平方位角均具有良好的稳定性,可用于设计超宽带、大角度电磁波入射时的隐身材料。

    辐射散射调控的1比特可激励数字编码超表面

    公开(公告)号:CN111541043B

    公开(公告)日:2021-05-04

    申请号:CN202010090009.1

    申请日:2020-01-18

    IPC分类号: H01Q15/00

    摘要: 提出一种可激励数字编码超表面单元,其为长方体结构,上下表面均为正方形,包括介质板、介质板上表面金属贴片、介质板下表面金属贴片、穿过介质板上下表面的金属探针,以及介质板下表面的SMA接口。通过对超表面单元及其旋转90°单元进行1bit编码,通过棋盘组阵构成1bit可激励数字编码超表面阵列。10dB的单站RCS减缩覆盖4.88‑7.36GHz,最大减缩量超过了30dB,辐射带宽覆盖7.59‑7.64GHz。通过不同的激励条件可以实现线极化、左旋圆极化和单波束、四波束辐射。该方法1bit可激励数字编码超表面拓展了数字编码超表面的工作特性,极大扩展了超表面的应用范围。

    数字编码透射超构表面的多波束OAM系统

    公开(公告)号:CN114284742B

    公开(公告)日:2023-06-30

    申请号:CN202111513920.X

    申请日:2021-12-10

    IPC分类号: H01Q15/00 H01Q3/34 H01Q13/02

    摘要: 数字编码透射超构表面单元包括一层介质和两层金属贴片,上下两层金属贴片完全相等,金属贴片表面类似于两大小结构不同,大小相同的双箭头结构组成。以旋转角度为周期旋转金属贴片获得8种编码单元。设计具有不同功能的二维编码超构表面阵列,通过将8种编码单元“0”‑“7”的一部分或全部,分别编码成能够实现特定功能的二维编码超构表面阵列,将不同功能超构表面阵列通过以8为模进行模加运算来实现方向图卷积,获得用于实现复合功能的数字编码透射超构表面阵列。采用线极化喇叭天线作为发射端,超构表面阵列放置在线极化喇叭天线前方并与其保持一定距离,构成数字编码透射超构表面的多波束OAM系统。本发明能有效缓解实时信息交互困难,频带资源短缺问题。

    基于人工表面等离激元的超宽带、大角度掠入射吸波体

    公开(公告)号:CN113270725B

    公开(公告)日:2023-05-23

    申请号:CN202110519520.3

    申请日:2021-05-12

    IPC分类号: H01Q17/00

    摘要: 提供一种超宽带、大角度掠入射的吸波体单元,形状为三维立体结构,整个单元自下而上看,第一部分是水平放置的正方形金属薄片,它的边长为ds;第二部分是由4个矩形薄片依次成45°夹角拼插而成的立体结构;第二部分的4个矩形薄片分为两种,分别标记为“PartI”和“PartII”,它们的短边长度、介质板厚度和介质板材料都相同。还提供一种由上述吸波体单元构成的n×n阵列。该吸波体单元和阵列采用正交弯折型人工表面等离激元结构,将空间入射的电磁波转换成表面波,并通过高损耗介质和加载电阻的综合作用吸波,拓宽吸波带宽,大大拓展入射电磁波的角度,吸波率对电磁波入射方向的垂直和水平方位角均具有良好的稳定性,可用于设计超宽带、大角度电磁波入射时的隐身材料。

    辐射散射调控的1比特可激励数字编码超表面

    公开(公告)号:CN111541043A

    公开(公告)日:2020-08-14

    申请号:CN202010090009.1

    申请日:2020-01-18

    IPC分类号: H01Q15/00

    摘要: 提出一种可激励数字编码超表面单元,其为长方体结构,上下表面均为正方形,包括介质板、介质板上表面金属贴片、介质板下表面金属贴片、穿过介质板上下表面的金属探针,以及介质板下表面的SMA接口。通过对超表面单元及其旋转90°单元进行1bit编码,通过棋盘组阵构成1bit可激励数字编码超表面阵列。10dB的单站RCS减缩覆盖4.88-7.36GHz,最大减缩量超过了30dB,辐射带宽覆盖7.59-7.64GHz。通过不同的激励条件可以实现线极化、左旋圆极化和单波束、四波束辐射。该方法1bit可激励数字编码超表面拓展了数字编码超表面的工作特性,极大扩展了超表面的应用范围。