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公开(公告)号：CN110911845A
公开(公告)日：2020-03-24
申请号：CN201911240290.6
申请日：2019-12-06
Applicant: 北京大学
IPC: H01Q15/00
Abstract: 本发明公开了一种宽带零交叉极化时空编码数字超表面单元及控制方法。本发明采用辐射器，辐射器的边缘具有多个微调谐片并在中心具有微调谐孔，辐射器与射频开关连接，在射频开关关断和导通的两种状态下分别对应关断和导通模式，通过优化微调谐孔和微调谐片的尺寸，使得关断模式和导通模式的电场分布在目标频率附近尽可能保持一致，以获得两种模式之间稳定的相位差，使时空编码数字超表面单元能够工作于宽频带的1比特180°的反射相位的调控；另外，通过合理的设计交直隔离器，使得偏置电路的加载不仅几乎没有改变单元原本的相位差、没有带来单元损耗，还没有破坏单元本身的对称性导致不必要的交叉极化。本发明在频带7.71～9.48GHz带宽内，实现了180°相移。
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公开(公告)号：CN112542685B
公开(公告)日：2021-11-02
申请号：CN202011508392.4
申请日：2020-12-18
Applicant: 北京大学
IPC: H01Q1/36
Abstract: 本发明公开了一种微波和太赫兹波全金属双曲超材料天线及其实现方法。本发明包括金属曲折线和支撑柱，每一根金属曲折线的形状为方波形，多根金属曲折线沿y方向周期排列构成金属二维曲折线平面，多层金属二维曲折线平面沿x方向周期性排列构成全金属双曲超材料天线；本发明不但能够有效降低了整体结构的损耗，同时对入射行波也拥有极高的透射率，入射角小于50°时，TM极化入射波透射率超过80％；同时，由于缺少固体填充介质，还能够工作在一些特殊场景下，如高功率场合，以及需要电子能够自由移动的无阈值切伦科夫辐射中；本发明不局限于微波波段，在介质损耗极高的太赫兹波段，应用该方法同样能够设计得到低损耗的太赫兹全金属双曲超材料天线。
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公开(公告)号：CN112542685A
公开(公告)日：2021-03-23
申请号：CN202011508392.4
申请日：2020-12-18
Applicant: 北京大学
IPC: H01Q1/36
Abstract: 本发明公开了一种微波和太赫兹波全金属双曲超材料天线及其实现方法。本发明包括金属曲折线和支撑柱，每一根金属曲折线的形状为方波形，多根金属曲折线沿y方向周期排列构成金属二维曲折线平面，多层金属二维曲折线平面沿x方向周期性排列构成全金属双曲超材料天线；本发明不但能够有效降低了整体结构的损耗，同时对入射行波也拥有极高的透射率，入射角小于50°时，TM极化入射波透射率超过80％；同时，由于缺少固体填充介质，还能够工作在一些特殊场景下，如高功率场合，以及需要电子能够自由移动的无阈值切伦科夫辐射中；本发明不局限于微波波段，在介质损耗极高的太赫兹波段，应用该方法同样能够设计得到低损耗的太赫兹全金属双曲超材料天线。
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公开(公告)号：CN113067159B
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202110308315.2
申请日：2021-03-23
Applicant: 北京大学
IPC: H01Q15/00
Abstract: 本发明公开了一种高效无限通道行波‑表面波天线及其实现方法。本发明采用散射阵列和人工表面等离激元SSP双曲超表面；TE极化的行波以任意角度δ入射到散射阵列上，附加的佛洛魁波矢会被引入到透射波中，当SSP双曲超表面的等频色散曲线满足波矢匹配条件时，从散射阵列透射的消逝波能够高效地激发SSP双曲超表面上的人工表面等离激元，沿着SSP双曲超表面内定向传输，本发明不但能够实现无限通道的行波‑表面波耦合，且同时拥有较高的效率；当入射角小于44°时，TE极化入射行波的总耦合效率超过50％，此外，在0°入射时，最大耦合效率能够达到91.9％；本发明不局限于微波波段，在太赫兹波段，应用该方法同样能够得到无限通道的行波‑表面波天线。
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公开(公告)号：CN113067159A
公开(公告)日：2021-07-02
申请号：CN202110308315.2
申请日：2021-03-23
Applicant: 北京大学
IPC: H01Q15/00
Abstract: 本发明公开了一种高效无限通道行波‑表面波天线及其实现方法。本发明采用散射阵列和人工表面等离激元SSP双曲超表面；TE极化的行波以任意角度δ入射到散射阵列上，附加的佛洛魁波矢会被引入到透射波中，当SSP双曲超表面的等频色散曲线满足波矢匹配条件时，从散射阵列透射的消逝波能够高效地激发SSP双曲超表面上的人工表面等离激元，沿着SSP双曲超表面内定向传输，本发明不但能够实现无限通道的行波‑表面波耦合，且同时拥有较高的效率；当入射角小于44°时，TE极化入射行波的总耦合效率超过50％，此外，在0°入射时，最大耦合效率能够达到91.9％；本发明不局限于微波波段，在太赫兹波段，应用该方法同样能够得到无限通道的行波‑表面波天线。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112858794A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202110086077.5
申请日：2021-01-22
Applicant: 北京大学
IPC: G01R27/28
Abstract: 本发明公开了一种超薄反射型电磁超表面的散射参数测量系统及其方法。本发明采用微波分光仪、一对角锥喇叭天线、波导同轴线转换器、同轴线、矢量网络分析仪、金属反射板、吸波材料和计算机，在自由空间中测量，不需要构建波导或平行板等的复杂电磁环境，具有便捷性；本发明的测量目标能够具有超薄特点，也能够不受厚度限制，由于厚度对应相位改变，实质上材料越厚相位测量越准，而如果材料厚度过于薄，稍微有扰动，相位就会变化很大，通过本发明中的测量目标表面处散射参数提取理论将厚度上的扰动消除；本发明的去噪声过程，去除了正入射测量时，单一喇叭天线同时作为接收端和发射端，喇叭天线的端口不可避免的自反射噪声，使得测量结果准确可信。
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公开(公告)号：CN114512804B
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202210055945.8
申请日：2022-01-18
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于复合左右手传输线的定频波束扫描天线及其实现方法。本发明在天线单元的等效电路模型中，左右两侧分别为串联电容CLH与串联电感LRH串联后再连接至并联的并联电容CRH和并联电感LLH的一端，两侧电路的中间串联可变电容CV后再并联中部电容C，可变电容CV和中部电容C共同改变了左手部分的谐振角频率和右手部分的谐振角频率，利用外置的电压源控制变容二极管的容值，控制可变电容CV，进而控制传播常数β，从而实现调节定频波束扫描天线的辐射方向，本发明仅通过控制偏置电压调节单个变量，实现波束扫描；本发明的定频波束扫描天线具有偏置电路结构简单、扫描范围大和带宽大等优点，在移动通信，卫星通信等通信场景中有很好的前景。
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公开(公告)号：CN114512804A
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202210055945.8
申请日：2022-01-18
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于复合左右手传输线的定频波束扫描天线及其实现方法。本发明在天线单元的等效电路模型中，左右两侧分别为串联电容CLH与串联电感LRH串联后再连接至并联的并联电容CRH和并联电感LLH的一端，两侧电路的中间串联可变电容CV后再并联中部电容C，可变电容CV和中部电容C共同改变了左手部分的谐振角频率和右手部分的谐振角频率，利用外置的电压源控制变容二极管的容值，控制可变电容CV，进而控制传播常数β，从而实现调节定频波束扫描天线的辐射方向，本发明仅通过控制偏置电压调节单个变量，实现波束扫描；本发明的定频波束扫描天线具有偏置电路结构简单、扫描范围大和带宽大等优点，在移动通信，卫星通信等通信场景中有很好的前景。
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公开(公告)号：CN110911845B
公开(公告)日：2020-10-09
申请号：CN201911240290.6
申请日：2019-12-06
Applicant: 北京大学
IPC: H01Q15/00
Abstract: 本发明公开了一种宽带零交叉极化时空编码数字超表面单元及控制方法。本发明采用辐射器，辐射器的边缘具有多个微调谐片并在中心具有微调谐孔，辐射器与射频开关连接，在射频开关关断和导通的两种状态下分别对应关断和导通模式，通过优化微调谐孔和微调谐片的尺寸，使得关断模式和导通模式的电场分布在目标频率附近尽可能保持一致，以获得两种模式之间稳定的相位差，使时空编码数字超表面单元能够工作于宽频带的1比特180°的反射相位的调控；另外，通过合理的设计交直隔离器，使得偏置电路的加载不仅几乎没有改变单元原本的相位差、没有带来单元损耗，还没有破坏单元本身的对称性导致不必要的交叉极化。本发明在频带7.71～9.48GHz带宽内，实现了180°相移。
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公开(公告)号：CN113346229B
公开(公告)日：2022-07-01
申请号：CN202110490768.1
申请日：2021-05-06
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于液晶调谐的宽扫描范围漏波天线及其实现方法。本发明包括N个辐射单元和馈电结构，馈电结构将电磁波转化为表面波传输模式的电磁波，馈入N个辐射单元，通过独立控制加载在每个辐射单元上的电压来控制N个辐射单元的表面阻抗分布的周期，由此实现了电压控制下的定频波束扫描；本发明通过控制调制周期获得大范围扫描角度的波束扫描，能够使大波束扫描范围内的天线波束增益保持稳定，避免了由于液晶的介电常数变化范围有限导致的波束扫描范围过小的问题；另外，由于液晶材料在毫米波及其以上的高频段拥有低损耗的特性，该波束扫描天线及其实现方法为毫米波移动通信提供了一种解决方案。
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