惠更斯表面及基于惠更斯表面的新型喇叭天线的控制方法

    公开(公告)号:CN107394370B

    公开(公告)日:2020-01-07

    申请号:CN201710427398.0

    申请日:2017-06-08

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 万向 张磊 崔铁军

    Abstract: 本发明公开了一种惠更斯表面及基于惠更斯表面的新型喇叭天线的控制方法,这种天线将各向异性惠更斯人工表面置于传统线极化喇叭天线口面上,惠更斯表面由大量各向异性惠更斯单元组成,通过设计单元的结构尺寸,使得喇叭天线口面场的各个分量的相位发生改变,最终喇叭天线的辐射波束被偏折并沿着设计好的方向发射;同时主波束的极化形式也按照设计的方式发生改变。另一方面,通过旋转喇叭天线或者惠更斯表面,辐射波束的指向和极化形式将会随之发生改变,实现机械式的波束扫描和极化重构。本发明的新型喇叭天线可直接用于雷达探测、基站通信和卫星通信系统中。

    ka波段实现波束扫描的反射式可编程超表面

    公开(公告)号:CN110401038A

    公开(公告)日:2019-11-01

    申请号:CN201910666096.8

    申请日:2019-07-23

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种在ka波段实现波束扫描的反射式可编程超表面,该可编程超表面由20×20个基本单元结构组成,基本单元结构如图1所示,整个超表面的尺寸较小,可以实现小型化。通过设计的不同波束偏折角度,得到这个超表面的数字编码,进而来控制每一个基本单元结构的状态,实现不同角度的波束指向,从而达到波束扫描的目的。本发明的反射式可编程超表面制作简单、容易集成、成本较低和尺寸小,可直接用于毫米波通信系统中。

    一种基于可编程超表面的多通道近场信息传输系统

    公开(公告)号:CN109905139A

    公开(公告)日:2019-06-18

    申请号:CN201910090336.4

    申请日:2019-01-30

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 万向 崔铁军

    Abstract: 本发明公开了一种基于可编程超表面的多通道近场信息传输系统,该系统包括由若干周期排布的一比特数字单元组成的可编程超表面和数字控制单元,整个超表面的散射场是所有数字单元的散射场叠加。当改变每个单元的数字编码状态时,整个口面散射场随之变化。因此,设计不同的口面编码组合可以控制散射波的能量分布。本发明利用可编程超表面对电磁波的空域和时域特性,实现了近场信息的多通道直接传输,本发明的所提出的系统无需单独的移相器和信号调制器,极大地简化了系统体制,节约了系统研制的成本。可望在近场信息传输和信号处理中获得广泛的应用。

    基于深度学习设计多波束多极化人工电磁表面的方法

    公开(公告)号:CN108763708A

    公开(公告)日:2018-11-06

    申请号:CN201810486894.8

    申请日:2018-05-21

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: G06F17/5009

    Abstract: 本发明公开一种基于深度学习设计多波束多极化人工电磁表面的方法,包括下述步骤:1)采用深度学习设计方法预测1bit单元的极化波反射相位;2)结合二进制粒子群优化算法模块和深度学习模块设计极化波相位差为θ的1bit单元结构;3)根据人工电磁表面的辐射波束设计要求,选择对应极化波相位差的1bit单元进行阵列编码,得到满足设计要求的多波束多极化人工电磁表面。本发明的设计方法基于深度学习实现了对多bit单元的理想反射相位的自动化设计,具有高效性和简便性,且扩展性良好,能够代替软件仿真,缩短获得编码单元信息相应的复杂度和时间,快速简便地设计多波束多极化人工电磁表面。

    同时调控表面波和传播波的新型人工电磁表面及制作方法

    公开(公告)号:CN104103907B

    公开(公告)日:2016-11-09

    申请号:CN201410340439.9

    申请日:2014-07-16

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种同时调控表面波和传播波的新型人工电磁表面及其制备方法,包括按照一定顺序设置的介质基板、金属层和表面结构;所述表面结构由尺寸不同的方形贴片组成两个相邻的圆形区域;在一个圆形区域,方形贴片组成一表面波龙伯透镜,在另一个圆形区域,方形贴片组成一基于全息光学的人工表面。本发明利用表面龙波透镜控制表面波,利用全息表面调控辐射波,实现了表面波和辐射波的转换。同时,将两者结合在一起,实现了同时控制表面波和辐射波的目的。本发明可以作为表面波信息处理系统的终端,用来接收和辐射携带信息的电磁波,并可以通过缩放尺寸使其应用在不同频段。

    一种数字编码超材料单元的智能化设计方法

    公开(公告)号:CN108733924B

    公开(公告)日:2022-05-10

    申请号:CN201810486978.1

    申请日:2018-05-21

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种数字编码超材料单元的智能化设计方法,包括下述步骤:1)对构建超材料的1bit单元的基础图案进行数字编码,采用深度学习设计算法预测1bit单元中不同模块排布时的单元极化波反射相位;2)根据超材料功能要求,确定构建超材料的1bit单元结构的极化波相位差θ,结合二进制粒子群优化算法模块和深度学习模块设计极化波相位差为θ的1bit单元结构。本发明的设计方法基于深度学习实现了对多bit单元的理想反射相位的自动化设计,具有高效性和简便性,且扩展性良好,能够代替软件仿真,缩短获得编码单元信息相应的复杂度和时间,快速简便地设计多波束多极化人工电磁表面。

    一种基于可编程超表面的二相编码一维距离成像方法

    公开(公告)号:CN113109811A

    公开(公告)日:2021-07-13

    申请号:CN202110404598.0

    申请日:2021-04-15

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于可编程超表面的二相编码一维距离成像方法,其中超表面为透射式超表面,该超表面由大量亚波长二进制可重构单元构成。通过对这些二进制单元进行编程,该超表面可利用不同的数字辐射相位实现将喇叭天线辐射出的波束转至特定方向,同时可通过编程改变远区场辐射相位,实现二相码的生成,借助遗传算法来帮助选取一定长度下最佳的二相编码。应用二进制可编程超表面和遗传算法得出的二相码生成一维距离像,具有在生成二相编码信号方面机制更简单和在实现成像中拥有良好性能的优点。

    一种ka波段低剖面透射阵列天线

    公开(公告)号:CN111478028A

    公开(公告)日:2020-07-31

    申请号:CN202010263012.9

    申请日:2020-04-07

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 万向 黄梓艾

    Abstract: 本发明公开了一种ka波段低剖面透射阵列天线,从下至上依次包括用于发射定向波束的贴片阵列和发射扫描波束的透射阵列,所述透射阵列由受编码单元控制的多个透射单元构成,所述编码单元用于对透射单元进行编码以改变透射单元相位,多个透射单元组合得到透射阵列后对应生成不同方向的照射波束;在所述贴片阵列底部设有功分馈电网络,通过所述功分馈电网络馈电以使贴片阵列口面发射平面波;贴片阵列向透射阵列发射定向波束,定向波束的传播方向由透射阵列中所有透射单元的编码决定。

    一种现场可编程漏波天线及其设计方法

    公开(公告)号:CN107946755B

    公开(公告)日:2020-06-02

    申请号:CN201711114310.6

    申请日:2017-11-13

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 万向 崔铁军

    Abstract: 本发明公开了一种现场可编程漏波天线及其设计方法,所述的天线由多个辐射单元连接组成,射频信号从天线的两端馈入,激发天线上的准TEM导波模式,在导波行进的过程中于每个辐射单元相互作用而产生对外辐射,所有单元的辐射叠加构成了天线的总体辐射场,每个辐射单元上集成了两个并联的开关二极管。二极管的导通和截止会使得单元产生两种辐射状态。通过独立控制所有单元的导通和截止状态,即可实现对天线总场的调控。本发明使用离散的编码分布来控制天线的辐射场,由FPGA输出的数字电压信号驱动天线的编码切换,实现了天线与数字电路的直接集成,大大降低了系统的复杂度和成本。

    一种基于有源器件的极化转换器及其对入射波的响应方法

    公开(公告)号:CN105870639B

    公开(公告)日:2018-11-06

    申请号:CN201610194959.2

    申请日:2016-03-30

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于有源器件的极化转换器及其对入射波的响应方法,包括PCB板、极化转换结构、所示极化转换结构包括根金属斜棒(2)、二极管(3)以及金属背板(4);其响应时,则以z方向入射的波,当入射波是x方向上的线极化时,入射波以x方向上的线极化波反射回去;当入射波是y方向上的线极化时,如果二极管处于导通状态,入射波以y方向上的线极化波反射回去;同时如果二极管处于关闭状态,入射波能透过极化转换器,并且转换成x方向的线极化波。本发明可以使一个极化方向上波的传输受到二极管的调控,同时使另一个极化方向上的波的传输特性基本不受影响;本发明结构简单,易于加工,传输效率。

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