一种基于数字编码液晶THz超表面天线及其波束重构方法

    公开(公告)号:CN111769359B

    公开(公告)日:2023-09-29

    申请号:CN202010428106.7

    申请日:2020-05-20

    申请人: 东南大学

    摘要: 本发明公开了一种基于数字编码液晶THz超表面天线及其波束重构方法,天线由m×n个超表面天线单元阵列组成;超表面天线单元包括上层玻璃介质基板、下层玻璃介质基板、刻蚀在上层玻璃介质基板上表面的超表面天线单元贴片、刻蚀在上层玻璃介质基板下表面的金属地和刻蚀在下层玻璃介质基板上表面的移相器,金属地和移相器之间旋涂液晶材料,移相器的电磁信号通过金属地上的过孔耦合至超表面天线单元贴片;每个超表面天线单元由电磁波信号激励源为其提供激励。通过直流偏置电压控制液晶介电常数的相对变化,提供不同相位数字编码,对THz电磁波波束实现三种不同的功能,具有波束的可重构性,且成本低、质量轻、精度高、低剖面、设计简单。

    一种全光控可编程超表面
    2.
    发明公开

    公开(公告)号:CN116526150A

    公开(公告)日:2023-08-01

    申请号:CN202310576875.5

    申请日:2023-05-22

    IPC分类号: H01Q15/00 G02F1/01 G02F1/35

    摘要: 本发明公开了一种全光控可编程超表面,属于光微波技术领域,全光控可编程超表面包括多个相同的全光控可编程超表面单元,超表面单元从顶部到底部依次包括光敏材料、表面金属图案、介质基板和金属地。光敏材料的电导率特性随着入射光强度的变化而变化;表面金属图案由对称的矩形环状铜片和矩形铜片组成,矩形铜片位于超表面单元中心,矩形环状铜片和矩形铜片通过光敏材料连接,超表面用于通过改变入射光强度改变光敏材料的电导率特性,进而改变超表面单元的谐振状态,调节超表面的微波反射相位,实现入射光对微波的完全和直接操控。本发明通过将光敏材料集成到微波段超表面,可以同时与入射光场和微波场相互作用,在自由空间实现用光直接调控微波。

    一种具有极化转换和波束偏折功能的编码超表面

    公开(公告)号:CN114843794A

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN202210510538.1

    申请日:2022-05-11

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: H01Q15/24 H01Q15/14

    摘要: 本发明公开了一种具有极化转换和波束偏折功能的编码超表面,该超表面由若干个超表面单元按照一定的编码排列构成;其中,超表面单元由上至下依次包括金属贴片层(1)、介质基板(2)和金属地(3)。超表面单元金属贴片层(1)具有沿x方向和y方向的正交结构,便于对x极化和y极化电磁波反射相位进行独立控制,进而实现极化转换功能。超表面单元采用2‑bit编码,相邻bit单元反射相位相差90°,在58.7~61.2GHz的频率范围内实现了对反射波的有效调控。基于上述单元设计了超表面阵列,实现了反射波束向θ=30°,φ=210°方向的偏折,主瓣轴比在56~61GHz频率范围内小于3dB。

    一种基于三维阻抗匹配透镜的超宽带高增益透镜天线及其设计方法

    公开(公告)号:CN110380230A

    公开(公告)日:2019-10-25

    申请号:CN201910675020.1

    申请日:2019-07-25

    申请人: 东南大学

    摘要: 本发明公开了一种基于三维阻抗匹配透镜的超宽带高增益透镜天线及其设计方法,包括三维阻抗匹配透镜、双脊喇叭天线馈源及波导延长段,双脊喇叭天线开口与波导延长段相连,三维阻抗匹配透镜被内嵌在波导延长段中,波导延长段长度与三维阻抗匹配透镜厚度相等,以完全覆盖三维阻抗匹配透镜侧边。从高频信号源发出的相干电磁波经双脊喇叭天线辐射类球面波,通过固定于喇叭天线口面波导延长段内的三维阻抗匹配透镜,转变为等相位面正交于传播方向的非均匀平面波,并向自由空间辐射。该透镜天线易于设计、结构简单、成本低廉、工作频带宽、增益高、回波损耗小,可以替代传统均匀介质透镜天线,在许多领域均具有很高的应用价值。

    一种旋转可调的多功能二维声学超材料透镜及其设计方法

    公开(公告)号:CN110148397A

    公开(公告)日:2019-08-20

    申请号:CN201910384054.5

    申请日:2019-05-09

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: G10K11/30

    摘要: 本发明公开了一种旋转可调的多功能二维声学超材料透镜及其设计方法,平面透镜包括基底材料层以及等间隔镶嵌在基底材料层上的若干C型单元超材料阵列,C型单元超材料阵列由若干个C型单元结构周期性排列而成,C型单元结构在外力作用下绕中轴线做旋转运动,从而可以调节声学超材料单元的折射率。本发明的透镜可实时调控、多功能、结构简单、低成本和易于加工,其未来在声学隐身、声学吸波、声波通信及其他各类声学器件中具有很多潜在应用。

    口径面相位和幅度均匀分布的高增益透镜天线

    公开(公告)号:CN107093802B

    公开(公告)日:2019-07-23

    申请号:CN201710164335.0

    申请日:2017-03-20

    申请人: 东南大学

    摘要: 本发明公开了口径面相位和幅度均匀分布的高增益透镜天线,涉及基本电气元件及通信技术领域。该透镜天线包括金属制成的喇叭、介质制成的渐变折射率透镜及平行于电场方向插入喇叭外壁的金属薄片,渐变折射率透镜放置于天线口面处,渐变折射率透镜包括在波传播方向上前后排列的两部分透镜,每部分透镜均包括两匹配层及压合在两匹配层之间的核心层,且每部分透镜的折射率分布仅随一个轴方向变化,实现了天线口径面幅度和相位的均匀分布,提高了天线的增益和口面效率。

    口径面相位和幅度均匀分布的高增益透镜天线

    公开(公告)号:CN107093802A

    公开(公告)日:2017-08-25

    申请号:CN201710164335.0

    申请日:2017-03-20

    申请人: 东南大学

    摘要: 本发明公开了口径面相位和幅度均匀分布的高增益透镜天线,涉及基本电气元件及通信技术领域。该透镜天线包括金属制成的喇叭、介质制成的渐变折射率透镜及平行于电场方向插入喇叭外壁的金属薄片,渐变折射率透镜放置于天线口面处,渐变折射率透镜包括在波传播方向上前后排列的两部分透镜,每部分透镜均包括两匹配层及压合在两匹配层之间的核心层,且每部分透镜的折射率分布仅随一个轴方向变化,实现了天线口径面幅度和相位的均匀分布,提高了天线的增益和口面效率。

    一种基于超材料的折射率梯度平板聚焦透镜

    公开(公告)号:CN104157945B

    公开(公告)日:2016-06-01

    申请号:CN201410401944.X

    申请日:2014-08-14

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: H01P3/20

    摘要: 本发明公开了一种基于超材料的折射率梯度平板聚焦透镜,是由圆盘状切片组合而成的圆柱形结构。传统聚焦透镜大多基于曲面结构,曲面给透镜的制造增加了难度。如果透镜的折射率具有圆柱坐标下径向梯度,则可以在实现相位修正的同时,保持交界面为平面,这就是一种折射率梯度透镜。超材料也称为新型人工电磁材料具有新颖特性,可以利用它制作出平板透镜。首先利用几何光学法的相关公式计算出平板透镜折射率的分布,然后选择新型人工电磁材料作为结构单元,实现透镜折射率的梯度分布。此外,得益于新型人工电磁材料的优异特性,此平板聚焦透镜还具有稳定性高,损耗小,工作频带宽等优良性能。

    一种超表面、设计方法及增强超表面电磁响应角度稳定性的方法

    公开(公告)号:CN117199828A

    公开(公告)日:2023-12-08

    申请号:CN202311323868.0

    申请日:2023-10-13

    IPC分类号: H01Q15/00

    摘要: 本发明公开了一种超表面、设计方法及增强超表面电磁响应角度稳定性的方法,超表面包括:阵列排布的电磁响应可调控的若干电磁单元,电磁单元为多层平面结构,包括至少一个金属层、至少一个介质层以及设置在多层平面结构周围边界上的金属壁,金属壁设置在多层平面结构内,在厚度方向上横跨至少一个所述介质层,金属壁与至少一个金属层相连;金属壁使入射电磁波仅在各个电磁单元内部产生谐振,以提高超表面对单个极化或者多个极化电磁响应角度稳定性,同时提高超表面俯仰角或方位角空间方向上的电磁响应角度稳定性。本发明能有效解决超表面电磁响应在不同空间角度上差异很大的问题,促进超表面在新体制无线通信、智能无线传感等领域中的广泛运用。

    一种宽带的角度不敏感天线罩及其设计方法

    公开(公告)号:CN114927871A

    公开(公告)日:2022-08-19

    申请号:CN202210690845.2

    申请日:2022-06-17

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: H01Q1/42 H01Q15/00 H01Q15/24

    摘要: 本发明公开了一种角度不敏感宽带天线罩及其设计方法,天线罩包括高反射率内芯、紧贴内芯上下表面的介质抗反射超表面以及一个窄波束线极化馈源。抗反射超表面由参数各不相同的各向同性透射式介质超表面单元组成,根据天线罩内芯的形状以及与馈源的位置关系确定超表面单元的排布方式。根据内芯的相对介电常数与电磁波入射角,内芯的上下表面被加载不同厚度以及介电常数的梯度介质超表面。入射电磁波在抗反射超表面当中多次的干涉相消,从而减小电磁波的反射。本发明实现了对任意入射角的天线罩透过率性能的提升,验证了其在指定频段内的宽带与角度不敏感特性,具有很高的应用价值。