传输-反射-集成的多功能被动元表面用于整个空间的电磁波操纵
Shunlan Zhang1,2, Weiping Cao1,2, Tiesheng Wu3
1Guangxi Key Laboratory of Wireless Wideband Communication and Signal Processing, Guilin 541004, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|June 28, 2023
概括
这项研究介绍了一种新型的多功能超表面 (MS),可以在传输和反射模式下操纵电磁波. 被动超表面集成了极化转换和人工磁导体功能,用于先进的电磁波控制.
科学领域:
- 电磁主义 电磁主义
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 超表面 (MSs) 可以实现新的电磁 (EM) 现象,但通常是单向运行 (传输或反射).
- 现有的MS设计使一半的EM空间不受调节,限制了它们的应用范围.
- 需要能够在整个空间中操纵电磁波的集成设备.
研究的目的:
- 提出和演示一个传输-反射集成的多功能被动MS.
- 为了实现整个空间的电磁波操纵,使用一个单一的元表面.
- 通过先进的电磁波控制,探索集成系统中的新型应用.
主要方法:
- 一个被动的MS的设计,包括一个H形形格子状的微观结构和开放的方形补丁.
- 模拟和制造拟议的多功能MS.
- 对传输和反射模式的模拟结果进行实验测量和验证.
主要成果:
- 该MS传输x极化波,并反射y极化波.
- 在特定频段 (3.05-3.25,3.45-3.8,6.45-6.85 GHz) 实现了有效的线性到圆形和线性到直角的偏振转换.
- 在12.6-13.5 GHz频段内观察到的y极化波的人工磁导体 (AMC) 行为,峰极化转换比率 (PCR) 在3.8 GHz时为-0.52dB.
结论:
- 拟议的被动MS有效地操纵EM波在传输和反射模式,实现整个空间的控制.
- 该设计通过成功的模拟,制造和实验验证来证明可行性.
- 这项工作为开发具有现代集成系统潜在应用的多功能元设备提供了一条途径.
