不对称的多频段反射元表面用于Ku,K,Ka和U频段的线性和圆形极化转换
Jamal Zafar1,2, Humayun Zubair Khan3,4, Abdul Jabbar1
1University of Glasgow, Glasgow, G12 8QQ, UK.
Scientific reports
|February 10, 2025
概括
一个新的多频段反射超表面将Ku,K,Ka和U频段的线性和循环极化转换为U频段. 这种紧而稳定的设备显示了卫星通信应用的潜力.
科学领域:
- 电磁学和元材料的使用
- 微波工程 微波工程
- 天线技术天线技术
背景情况:
- 超表面提供独特的电磁波操纵能力.
- 高效的极化转换对于先进的无线通信系统至关重要.
- 现有的元表面往往缺乏多频段功能或角稳定性.
研究的目的:
- 提出和演示一种用于极化转换的新型多频段反射元表面.
- 为了实现线性极化 (LP) 和循环极化 (CP) 转换.
- 为了验证Ku,K,Ka和U频段的性能.
主要方法:
- 在薄薄的罗杰斯RO3003基板上使用环形和方形元素的组合来设计一个超表面.
- 模拟和制造具有紧尺寸的超表面单元细胞.
- 试验测量极化转换性能,包括极化转换比率 (PCR) 和轴向比率 (AR).
主要成果:
- 在16.2-17.2GHz,23.0-25.4GHz和40.3-54.35GHz频段的y极化事件波中实现了LP转换,至少90%的PCR.
- 在16.1-16.55 GHz,17.5-22.15 GHz,26.65-37.75 GHz和55.6-59.8 GHz频段实现了CP转换,AR<3dB.
- 经过证明,稳定的性能高达45度的斜率,模拟和测量结果之间有很好的一致性.
结论:
- 拟议的超表面有效地执行多频段LP和CP转换.
- 紧的设计和稳定的性能使其适合各种应用.
- 这项技术在增强基于卫星的通信网络方面具有重大潜力.


