紧的波导集成的 metasurface 扭曲与过和相位转移功能,用于毫米波导波应用程序

科学领域:

• 电磁学和波浪现象
• 地元表面工程 表面工程
• 微波和毫米波集成电路 微波和毫米波集成电路

背景情况:

• 超表面提供了对波特性的先进控制,例如振幅,相位和偏振,这对于现代通信设备至关重要.
• 现有的超表面主要是为自由空间应用而设计的,这限制了它们与引导波系统的集成.
• 需要紧而高效的解决方案来操纵导波在导波器内的导波.

研究的目的:

• 介绍和演示用于引导波控制的新型波导集成超表面.
• 在一个紧的结构中,实现多功能波操纵,包括极化旋转,带通波和相位移动.
• 为毫米波 (mm-wave) 引导波系统开发高性能解决方案.

主要方法:

• 设计了一个超表面,由3x3阵列的狗骨形共振器和直角网格组成.
• 整合了两个矩形波导之间的元表面,用于引导波的操纵,具有90°的扭曲.
• 制造并测试了一种在26.6-29 GHz频段工作的原型设备.

主要成果:

• 制造的超表面实现了极化旋转,带径过和相位转移功能.
• 该设备的平均插入损失为0.6dB,在28GHz时至少0.34dB.
• 展示了一个紧的解决方案,设备厚度仅为0.16λg,适用于毫米波引导波系统.

结论:

• 开发的波导集成的超表面为引导波控制提供了一种紧而高性能的方法.
• 这项技术可以精确调整波导体内的波特性,从而推进毫米波通信系统.
• 该设计是迈向具有减少形状因子的多功能引导波器件的重要一步.