基于各向异性全息超表面的球面共形双圆极化双波束天线

    公开(公告)号:CN114465013A

    公开(公告)日:2022-05-10

    申请号:CN202210156079.1

    申请日:2022-02-21

    Inventor: 杨锐 王建 张山芳

    Abstract: 本发明提出了一种基于各向异性全息超表面的球面共形双圆极化双波束天线,用于解决因较高的剖面高度导致的天线集成度较低的技术问题,包括辐射器和馈源,辐射器采用多个周期性排布的各向异性超表面单元组成的球面结构;各向异性超表面单元包括介质板、印制在介质板上表面蚀刻有H型缝隙的圆形金属贴片和下表面的金属地板,每个圆形金属贴片的半径R和其上蚀刻的H型缝隙的旋转角度θs均根据其等效标量阻抗Ze的最大值和长轴旋转角度θw变化设置;每个各向异性超表面单元的张量阻抗Z是基于全息原理的干涉图分布,馈源采用单极子天线结构,固定在辐射器顶点的镂空位置,本发明可用于具有球面结构载体平台的通讯系统。

    基于超表面的低剖面圆极化涡旋波折叠透射阵天线

    公开(公告)号:CN111916909B

    公开(公告)日:2022-04-19

    申请号:CN202010881826.9

    申请日:2020-08-28

    Inventor: 杨锐 杨佩 高鹏飞

    Abstract: 本发明提出了一种基于超表面的低剖面圆极化涡旋波折叠透射阵天线,用于解决现有技术中存在的不能实现辐射波束极化转换且天线剖面体积较大的技术问题,包括主透射镜、副反射镜、支撑结构和馈源;所述的主透射镜采用由第一超表面单元组成平面阵结构,该第一超表面单元包括第一圆形金属贴片、第一介质基板、蚀刻有漏波缝隙的金属贴片、第二介质基板和第二圆形金属贴片,每个第一圆形金属贴片与第二圆形金属贴片金属化过孔连接;所述副反射镜采用中心镂空的由第二超表面单元组成平面阵结构,该第二超表面单元包括第三介质基板、印制在第一介质基板上表面的双开口环形金属贴片和下表面的金属地板。

    一种用于产生非共面分离波束的棋盘式石墨烯超表面

    公开(公告)号:CN113708074A

    公开(公告)日:2021-11-26

    申请号:CN202110958650.7

    申请日:2021-08-20

    Inventor: 杨锐 李佳成

    Abstract: 本发明提出了一种用于产生非共面分离波束的棋盘式石墨烯超表面,其由M×N个石墨烯超表面单元周期性排布而成,石墨烯超表面单元包括上下层叠的第一介质板和第二介质板,第一介质板的上表面的一条对角线上印制有第一矩形石墨烯贴片,第二介质板的上表面印制有蚀刻了矩形缝隙第二矩形石墨烯贴片,第二介质板的下表面印制有金属地板;通过对部分第一矩形石墨烯贴片施加零费米能级同时对第二矩形石墨烯贴片施加非零费米能级能产生与同极化共面异常反射波束;通过对其余部分第二矩形石墨烯贴片施加零费米能级,同时对第一矩形石墨烯贴片施加非零费米能级能产生同极化异面异常反射波束,能够实现强度可调的非共面高极化纯度波束分离效果。

    含有非均匀厚度ENZ超材料夹心层的高定向性平凹透镜

    公开(公告)号:CN111900545B

    公开(公告)日:2021-05-04

    申请号:CN202010822178.X

    申请日:2020-08-16

    Abstract: 一种含有非均匀厚度ENZ超材料夹心层的高定向性平凹透镜,包括平行平板波导,金属反射面和平凹透镜,所述金属反射面和平凹透镜整体均置于平行平板波导内,占四分之三的金属反射面和四分之一的平凹透镜组成一个闭合圆,平凹透镜由凹面ENZ超材料基板,中间层和平面ENZ超材料基板紧密贴合组成,凹面ENZ超材料基板和平面ENZ超材料基板厚度都为l,中间层由宽度相等的金属板和紧贴在对称的上金属板和下金属板之间的ENZ超材料夹层构成,ENZ超材料夹层的厚度a随金属板宽度t的增大呈现非线性减小的非均匀变化,线源设置在闭合圆的圆心且平行于平凹透镜出射面短边。

    基于石墨烯复合超表面的电磁波可调极化转换器

    公开(公告)号:CN110571527B

    公开(公告)日:2021-01-29

    申请号:CN201910923444.5

    申请日:2019-09-27

    Inventor: 杨锐 李佳成

    Abstract: 本发明提出了一种基于石墨烯复合超表面的电磁波可调极化转换器,包括m×n个周期性排列的超表面单元,其中,m≥2,n≥2,所述超表面单元包括介质基板、谐振结构、石墨烯层和金属地板;所述谐振结构印制在介质基板上表面;所述石墨烯层加载于介质基板上下表面之间,该石墨烯层能够对谐振结构和金属地板之间的电磁耦合进行调控;本发明的极化转换器可调,能够实现正交线极化转换以及圆极化转换,且通过调整费米能级,能够实现对不同的极化转换进行调控,调控方式简单的特点,可用于太赫兹通信与雷达探测系统。

    基于超表面的低剖面圆极化涡旋波折叠透射阵天线

    公开(公告)号:CN111916909A

    公开(公告)日:2020-11-10

    申请号:CN202010881826.9

    申请日:2020-08-28

    Inventor: 杨锐 杨佩 高鹏飞

    Abstract: 本发明提出了一种基于超表面的低剖面圆极化涡旋波折叠透射阵天线,用于解决现有技术中存在的不能实现辐射波束极化转换且天线剖面体积较大的技术问题,包括主透射镜、副反射镜、支撑结构和馈源;所述的主透射镜采用由第一超表面单元组成平面阵结构,该第一超表面单元包括第一圆形金属贴片、第一介质基板、蚀刻有漏波缝隙的金属贴片、第二介质基板和第二圆形金属贴片,每个第一圆形金属贴片与第二圆形金属贴片金属化过孔连接;所述副反射镜采用中心镂空的由第二超表面单元组成平面阵结构,该第二超表面单元包括第三介质基板、印制在第一介质基板上表面的双开口环形金属贴片和下表面的金属地板。

    一种基于谐振腔超表面的线-圆极化转化器

    公开(公告)号:CN109818152B

    公开(公告)日:2020-09-04

    申请号:CN201910203106.4

    申请日:2019-03-18

    Inventor: 杨锐 阚尧 张澳芳

    Abstract: 本发明提出了一种基于谐振腔超表面的线‑圆极化转化器,用于解决现有超表面无法实现双波束双圆极化且波束同时调控的问题,包括e×f个周期性排布的超表面单元,e≥2,f≥2,所述超表面单元,包括l个超表面子单元,l≥3,所述超表面子单元,包括介质基板、印制在该介质基板上下板面的金属贴片,印制在上下板面的金属贴片分别蚀刻有方C型缝隙和矩形缝隙,且每个超表面子单元临近周边的位置,设置有多个金属化过孔;当x极化波沿正z轴传播时,透射波为一个左旋圆极化波和一个右旋圆极化波,且这两个圆极化波的传播方向关于x轴对称。本发明在实现双极化转化的同时,对双波束指向实现调控,可用于卫星及雷达探测等无线通信系统。

    基于超表面的平面卡塞格伦涡旋场天线

    公开(公告)号:CN108832311B

    公开(公告)日:2020-08-11

    申请号:CN201810584407.1

    申请日:2018-06-08

    Abstract: 本发明公开了一种基于超表面的平面卡塞格伦涡旋场天线,主要解决现有涡旋场天线相位补偿误差大,辐射增益低,结构复杂的问题。其包括主反射镜(1)、副反射镜(2)、馈源(3)和支撑结构(4),主、副反射镜和馈源采用正馈方式,副反射镜的虚焦点与主反射镜的焦点重合,实焦点与馈源的相位中心重合。副反射镜采用相位突变超表面结构,主反射镜为平面结构,该主反射镜包括主介质层(11)、主反射层(12)和主相位调控层(13),该主相位调控层由多个均匀排布,且按螺旋状整体分布的主金属环微结构(131)组成,用于产生涡旋电磁波。本发明能高效激发涡旋电磁波,降低天线相位补偿误差,提高增益,简化结构,可用于通信和雷达。

    基于超表面的卡塞格伦涡旋场天线

    公开(公告)号:CN108832305B

    公开(公告)日:2020-08-11

    申请号:CN201810584413.7

    申请日:2018-06-08

    Abstract: 本发明公开了一种基于超表面的卡塞格伦涡旋场天线,主要解决现有涡旋场天线焦距大,相位补偿误差大,天线整体所占空间大的问题。其包括载体(1)、主反射镜(2)、副反射镜(3)、馈源(4)和支撑结构(5),载体采用凹面结构,主反射镜与载体共形,主、副反射镜均采用相位突变超表面结构,主反射镜的焦距小于载体的几何焦距,用于实现短焦效果,主反射镜为抛物柱面结构,该主反射镜包括主介质层、主反射层和主相位调控层,其中主相位调控层由多个均匀排列,且按螺旋状整体分布的主金属环微结构组成,用于产生涡旋电磁波。本发明能缩短卡塞格伦涡旋场天线的焦距,降低相位补偿误差,高效激发涡旋电磁波,可用于通信和雷达。

    基于超表面的透射型卡塞格伦天线

    公开(公告)号:CN108767489B

    公开(公告)日:2020-04-07

    申请号:CN201810509033.7

    申请日:2018-05-24

    Inventor: 杨锐 杨佩 李冬

    Abstract: 本发明提出了一种超表面透射型卡塞格伦天线,用于解决现有技术中存在的因反射型卡塞格伦天线副反射镜遮挡主反射镜阻碍电磁波有效辐射的技术问题,包括平行平板波导,以及位于平行平板波导两个金属平板之间的副反射镜、主透射镜和馈源;副反射镜的一个侧面上印制数个均匀排列的环形金属贴片,另一侧面印制有金属底板;主透射镜为多层介质层结构,各奇数介质层的正面蚀刻数个均匀排列的环形缝隙,偶数介质层的正面印制有数个均匀排列的金属条带,最后一层介质层的背面蚀刻有数个均匀排列的环形缝隙;馈源采用矩形喇叭天线结构;主透射镜和副反射镜均采用基于广义斯涅尔定理构建的相位突变超表面结构。

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