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公开(公告)号:CN114914707B
公开(公告)日:2025-05-23
申请号:CN202210682806.8
申请日:2022-06-16
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明涉及一种基于时间编码透射型双极化超构表面的任意极化转换器,属于人工电磁超构材料领域,n×n个超构表面单元在二维平面内阵列排布,每个超构表面单元共集成四个开关二极管,其中处于同一极化方向的两个开关二极管通过金属贴片两两相连,同一极化方向的两个开关二极管由同一外部控制电路控制,不同极化的开关二极管由不同外部控制电路独立控制,通过独立地和周期性地切换开关二极管上的偏置电压,可有效地调控超构表面的等效透射系数,从而在基波和谐波频点上将任意极化入射波转换为任意极化出射波。
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公开(公告)号:CN117080755A
公开(公告)日:2023-11-17
申请号:CN202311215015.5
申请日:2023-09-20
Applicant: 南京大学
IPC: H01Q17/00
Abstract: 本发明公开了一种兼顾调谐范围和吸收效率的宽带可调吸波器。该吸波器打破了调谐范围和吸收效率之间的制约关系,在整个频率调谐范围内均能保持高效、动态可调吸收。其基本单元金属层包括基本微带谐振结构、并联谐振枝节、直流偏置线、电可调变容二极管、贴片电阻、贴片电感、贴片电容等。通过引入并联谐振枝节,吸波器结构的阻抗负载呈现出频率依赖特性,可以满足不同频率处的阻抗匹配条件。通过直流偏置线,可以对电可调变容二极管施加外部可调的直流电压,进而实现电磁波吸收频率的动态调节。本发明可以最大程度的利用电可调变容二极管的调谐能力,有效提升了频率调谐范围和吸收效率,在雷达隐身、电磁兼容以及智能隐身系统中有许多潜在的应用。
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公开(公告)号:CN114696107A
公开(公告)日:2022-07-01
申请号:CN202011584294.9
申请日:2020-12-28
Applicant: 南京大学
IPC: H01Q15/00
Abstract: 本发明公开了一种用于人工电磁材料设计中的双频左右旋独立调控超表面设计方法。该设计方法将超表面设计中的几何相位、传播相位与优化算法相结合,可以快速准确地设计出工作在两个频段的左右旋解耦合的超表面单元,可以独立地控制双频左右旋四个通道的电磁波反射相位。超表面由三层可独立控制长度和旋转角的大小十字金属结构,三层介质层以及一层金属背板组成。同时,本发明首次将单元中的传播相位‑单元长度对应关系x极化与y极化独立描述,这种优化后的超表面单元能够实现高低频,左右旋的完全解耦合,从而有效地提升了无源超表面的调控自由度,进一步提高了信道容量,有助于设备的集成和小型化,在全息成像,波束调控等方面有广阔的应用前景。
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公开(公告)号:CN113991311A
公开(公告)日:2022-01-28
申请号:CN202111030302.X
申请日:2021-09-03
Applicant: 南京大学
IPC: H01Q15/00
Abstract: 本发明公开了一种生成任意极化的时间编码超表面,由各向异性单元在二维空间内周期延拓而成,其电磁特性由外部控制电路实时调控;每个单元内集成四个变容管,同一极化上集成的两个变容管由同一外部控制电路控制,不同极化的变容管由不同外部控制电路独立控制。通过周期性地切换外部控制电路提供至时间编码超表面x极化和y极化上的变容管的偏置电压,既新增了时间维度这一设计自由度,同时也在频域产生相应的谐波能量分布,因此通过设计周期性时间编码,可独立地调控一对正交极化的反射幅度与相位,最终在基波和谐波频点上实现任意极化。本发明可将线极化入射波转换至任意极化反射,在无线通信等领域具有重要的应用前景。
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公开(公告)号:CN112290223A
公开(公告)日:2021-01-29
申请号:CN202011037952.2
申请日:2020-09-27
Applicant: 南京大学
IPC: H01Q15/00
Abstract: 本发明公开了一种极化可编程超构表面及宽带动态波束调控方法,所述极化可编程超构表面包括若干反射型可调超单元结构,反射型可调超单元结构包括介质层、介质层正面的正交十字结构金属贴片、介质层背面的金属反射层,金属反射层底部接金属馈线;每个正交十字结构金属贴片的四臂上、位置相对应处分别形成一个分割带,每个分割带上跨接一个PIN管。四个PIN管均通过正交十字结构金属贴片的中心贯通连接到金属反射层底部的金属馈线,介质层正面也设有金属馈线将相邻两个PIN管的另一端连接。通过控制每一行反射型可调超单元结构对角线方向上的二极管通断,使其在相位差为180度的两种转极化单元之间切换,进而调控相位分布。
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公开(公告)号:CN110867660A
公开(公告)日:2020-03-06
申请号:CN201911213173.0
申请日:2019-12-02
Applicant: 南京大学
IPC: H01Q15/00
Abstract: 一种纸基绘制制备超材料电磁功能结构的方法,基于如下装置,写字机器人,此类机器能操控笔在纸张上进行书写和绘图,导电水笔与铅笔;具体方式是:写字机器人利用含有导电水笔的圆珠笔在纸张上绘制导体,写字机器人利用铅笔在纸张上绘制电阻,通过写字机器人直接绘制的方式实现在纸张上构造超材料电磁功能结构;将需要绘制的超材料电磁功能结构图形导入写字机器人的控制软件,使用写字机器人操控导电水笔在纸张上绘制导体或操控铅笔在纸张上绘制电阻。
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公开(公告)号:CN108963467A
公开(公告)日:2018-12-07
申请号:CN201810626249.1
申请日:2018-06-13
Applicant: 南京大学
IPC: H01Q17/00
CPC classification number: H01Q17/007
Abstract: 本发明公开了一种利用磁导率近零超材料实现P波段的智能可调完美吸波器的方法,该方法可实现通过控制PIN管两端的电压来控制PIN管的工作状态,从而控制磁导率近零超材料的等效电磁参数,在P波段的不同频率实现完美吸波。同时使用了“内部通孔”和“火、地分面”的混合馈电方式,使得在不影响超材料单元的吸波性能的情况下给PIN管进行有效的馈电,从而实现了智能调节吸波频段的功能。本发明的优点是:可对P波段一定频率范围内实现完美吸波,并且可简单的调节电压来调节吸波器的工作频段,具有多场景应用的优势;馈电方式简便有效,可推广性大。重量轻、厚度薄(达到吸波工作波长1/70),方便与其他材料进行复合。
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公开(公告)号:CN107093804A
公开(公告)日:2017-08-25
申请号:CN201710315863.1
申请日:2017-04-27
Applicant: 南京大学
IPC: H01Q17/00
CPC classification number: H01Q17/007
Abstract: 本发明公开了一种将水滴引入到超材料设计中的方法,实现了对入射自由空间电磁波在较宽频带范围内的吸波。该方法利用特殊形状设计的水滴与介质板结合,形成具有特殊谐振模式的电磁谐振单元,实现了较好的阻抗匹配。同时,利用水的特殊电磁特性,将大部分入射电磁能量以热能的形式耗散掉,实现了对入射电磁波进行宽带有效吸收。该超材料由周期排列的人工谐振单元结构组成,每个单元结构均由三部分组成:底层金属板、中间介质板和水。将单面覆铜的介质板按仿真设计的要求凿出倒圆台状的孔,再在介质孔中填充定量的水滴即构成所设计的单元结构。本发明的优点是:样品较薄,制备简单,可以在较宽频带范围内实现良好的吸波,同时通过控制介质孔中水滴的量可以实现对吸波频带的调节。
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公开(公告)号:CN117423998A
公开(公告)日:2024-01-19
申请号:CN202311470298.8
申请日:2023-11-07
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种具有能量增益功能的可重构非互易双面电磁超表面,其单元由三层介质板与五层金属交叠组成,上层介质板上表面金属层设第一贴片天线、功分器电路、导通方向相反的第一放大电路和第二放大电路,下表面为全金属层;下层介质板上表面为全金属层,下表面金属层设第二贴片天线、由两个导通方向相反的PIN二极管构成的路径选择电路,以及通过变容二极管实现的可调移相器电路;中间层介质板上设置偏置线。本发明通过两个反向的放大电路实现双向非互易传输与幅度可调的透射增强,通过可调移相器实现出射电磁波相位动态调控,从而实现双向幅度‑相位联合动态调控,兼具能量增强、相位动态调制、双向非互易透射传输、电磁功能可重构等优势。
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公开(公告)号:CN117080756A
公开(公告)日:2023-11-17
申请号:CN202311215016.X
申请日:2023-09-20
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于变容二极管控制的幅度可调吸波结构。该幅度可调吸波结构利用变容二极管,通过改变外部偏置电压,可以动态调节工作频带内的吸波幅度,实现对吸收效率的动态调控。该吸波结构金属层包括主谐振微带枝节、并联谐振微带枝节、偏置馈线、变容二极管、薄膜电阻、贴片电感和贴片电容。通过调节并联谐振微带枝节中变容二极管的容值,可以改变并联谐振微带枝节的谐振频率,实现对主谐振微带枝节中的负载电阻阻值的有效调节,从而改变吸波结构的阻抗匹配,进而实现对吸波幅度的有效调节。与传统吸波器相比,本发明具有操控稳定、便于调节、不影响带外性能等优点。在电磁防护、电磁伪装以及新一代雷达智能隐身系统中有诸多潜在应用。
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