基于各向異性超材料反射模式極化轉(zhuǎn)化器設(shè)計(jì).pdf

1、由亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)單元周期性排列組成的新型功能材料——超材料，擁有許多天然材料不具有的奇異性質(zhì)，如負(fù)折射現(xiàn)象、超分辨成像、電磁隱身，高阻抗表面以及極強(qiáng)的電磁波極化旋轉(zhuǎn)能力等。極化特性是電磁波傳輸?shù)闹匾再|(zhì)之一，廣泛應(yīng)用于無(wú)線通信，液晶顯示，光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等領(lǐng)域?；诔牧系碾姶挪O化轉(zhuǎn)換器具有厚度薄、帶寬大、效率高等優(yōu)點(diǎn)，成為人們高效調(diào)控電磁波傳輸極化特性的重要途徑。
　　本文設(shè)計(jì)了一種基于梯形結(jié)構(gòu)單元超材料反射極化轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)了寬頻帶高

2、轉(zhuǎn)換效率的線性極化轉(zhuǎn)換。該轉(zhuǎn)換器可以在6.9~15.4GHz頻率范圍內(nèi)將入射線性極化電磁波轉(zhuǎn)換成交叉線極化反射波，轉(zhuǎn)換效率高于0.9。轉(zhuǎn)換器具有較大的入射角和很高的極化選擇性，入射角從0增加到30°時(shí)仍能保持高的轉(zhuǎn)換效率，且只能對(duì)x-極化或者y-極化入射波進(jìn)行90Z極化轉(zhuǎn)換。入射電磁波與極化轉(zhuǎn)換器在7.4GHz，11.5GHz，14.8GHz三個(gè)頻率處分別發(fā)生磁、磁、電諧共振響應(yīng)，為此得到大的工作帶寬。法布里-佩羅多重干涉理論計(jì)算表明，

3、多重同極化反射波的相消干涉是該轉(zhuǎn)換器具有高轉(zhuǎn)換效率的原因。實(shí)驗(yàn)、理論計(jì)算和仿真得到極化轉(zhuǎn)換效率結(jié)果十分吻合。
　　設(shè)計(jì)了一種雙模式反射極化轉(zhuǎn)換器，其共振結(jié)構(gòu)單元由一個(gè)小實(shí)心圓和一個(gè)大圓環(huán)組成，實(shí)心圓與圓環(huán)由兩根金屬細(xì)線在45°方向上相連。該極化轉(zhuǎn)換器可將入射的線極化波在7.95~9.93GHz頻率范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換成交叉線極化反射波，在10.14~11.56GHz頻率范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換成左旋圓極化反射波，且交叉線極化和圓極化轉(zhuǎn)換效率均大于0.9。