基于超材料結構的極化調控研究.pdf

1、現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中，圓極化波具有抗多徑效應、抗雨霧干擾等獨特優(yōu)勢。它在衛(wèi)星、飛行器、物聯(lián)網(wǎng)等通信領域均有廣泛應用。而傳統(tǒng)產生圓極化波的方法往往尺寸厚重，不利于系統(tǒng)集成。超材料由于其獨特的電磁特性近年來越來越受到電磁學領域的關注。超材料對于電磁波極化狀態(tài)有著優(yōu)良的調控性能，它為高效便捷的進行極化調控提供了新途徑。
　　本文主要研究基于超材料結構的電磁波極化調控超表面。分別從手性結構和各向異性結構兩個路徑設計了三種結構模型。并且通過仿

2、真與實驗來分析模型結構的性能，討論它們的工作機理。論文的主要內容有以下幾點：
　?、倩谑中詥卧Y構特性，設計了 N型結構極化調控表面。它是由上下兩層相互旋轉90°的N型金屬結構和中間的介質基板組成。該結構能夠在3.67 GHz和3.78 GHz處將入射y方向線極化波轉換分別為左旋和右旋圓極化波。通過對透射波橢偏度和旋光角的分析，也驗證了設計的旋光性。對 N型手性結構的表面電流進行的仿真分析表明，手性結構的電磁場交叉極化使得電磁波

3、在通過手性材料后具有不同相速度的極化波，從而使它能對電磁波的極化進行控制。
　?、诨诟飨虍愋詥卧Y構特性，設計了 Q型非扭曲結構極化調控表面。它由上下兩層對齊的Q型金屬環(huán)結構和介質板組成。它的工作原理類似于線性雙折射，它能在表面的兩個正交方向上產生不同的折射率，從而將入射線極化波轉換為圓極化波。經過仿真和實驗的驗證，表明該材料能在4.08 GHz時產生右旋圓極化波，而在5 GHz時產生左旋波?；谙嗨频臋C理，我們設計了缺陷金屬環(huán)