具有多个束形状功能的3D打印合规元透镜,用于毫米波传感应用
Noureddine Melouki1, Fahad Ahmed1, Peyman PourMohammadi1
1Centre-Energie Matériaux et Télécommunications, Institut National de la Recherche Scientifique, Montreal, QC H5A 1K6, Canada.
Sensors (Basel, Switzerland)
|May 11, 2024
概括
一个新的3D元镜头利用高度对相控制来操纵电磁束. 这种3D打印的设备可以为先进的无线通信和传感应用实现多功能光束扫描.
科学领域:
- 超材料和光学学
- 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
- 3D打印技术的使用
背景情况:
- 超表面提供了对电磁波的先进控制.
- 3D打印使复杂的元结构制造成为可能.
- 波束操纵对于现代无线系统至关重要.
研究的目的:
- 提出一种用于电磁束操纵的3D合规元透镜.
- 为了证明高度到相位的控制,以实现完全的360°相位补偿.
- 通过模拟和3D打印来验证元镜头设计.
主要方法:
- 设计一个40 × 20阵列的调单元电池.
- 使用自动合成方法 (ASM) 与遗传算法 (GA) 优化.
- 使用CST微波工作室和MATLAB进行光束偏移分析的模拟.
- 3D打印原型的制造和测量.
主要成果:
- 通过调整相位补偿来证明光束偏移能力.
- 成功生成了单束,双束和轨道角动量 (OAM) 束.
- 在各种角度 (0°至45°) 实现了光束偏移.
- 实验验证显示与模拟的良好一致.
结论:
- 拟议的3D元透镜有效地操纵电磁束.
- 超镜头显示了在毫米波系统中低成本,高收益光束偏移的潜力.
- 突出显示了传感和增强的二维光束扫描中的有希望的应用.
