基于电磁超表面的超宽带全极化大角度波束扫描理论

    公开(公告)号:CN120049196A

    公开(公告)日:2025-05-27

    申请号:CN202510175124.1

    申请日:2025-02-18

    Abstract: 本发明涉及电磁学技术领域,具体涉及基于电磁超表面的超宽带全极化大角度波束扫描理论,包括以下步骤:S1,基于阵列全局参考相位调控波束远场相位;S2,基于阵列因子调控远场正交极化矢量场叠加实现全极化波束控制;S3,全极化波束调控的理论计算验证及全极化波束的全波仿真验证。本发明通过提出一种新颖的基于阵列因子调控正交极化矢量场叠加的全极化波束调控理论,并对所提出的全极化波束调控理论进行理论计算和全波仿真,验证了该理论仅用一比特相位分辨率实现超宽带、大角度全极化波束调控的有效性和通用性。

    一种基于低剖面全极化宽角域远近场波束二维可调全息超表面及调控方法

    公开(公告)号:CN119674557A

    公开(公告)日:2025-03-21

    申请号:CN202411881020.4

    申请日:2024-12-19

    Abstract: 本发明提供一种基于低剖面全极化宽角域远近场波束二维可调全息超表面及调控方法,超表面包括顶部金属板,顶部金属板上设置T形耦合结构阵列,T形耦合结构阵列包括多个新型耦合单元,并在每个新型耦合单元垂直方向和水平方向设置一个射频开关,用于控制耦合辐射。FPGA控制电路和直接馈电网络设置于第二层介质基板下层,直流馈电网络对每个新型耦合单元的中心施加不同的直流偏置电压,以控制所述射频开关的导通或断开。本发明具有结构简单、成本低廉的优势,可轻松实现远/近场任意指向的多极化波束,实现波束在俯仰角和方位角上的扫描,能达到远场笔状波束大角度±70°扫描,近场贝塞尔波束大角度±60°扫描。

    全极化可重构平面反射阵天线技术的设计方法

    公开(公告)号:CN112949032B

    公开(公告)日:2024-06-28

    申请号:CN202110113594.7

    申请日:2021-01-27

    Inventor: 苏建勋 张紫玉

    Abstract: 本发明公开全极化可重构平面反射阵天线技术的设计方法,包括步骤一、单元结构的设计,步骤二、可重构平面反射阵天线结构设计,步骤三、馈源位置和入射波极化方向的确定,步骤四、通过控制二极管开关状态来控制反射波束,步骤五、可重构反射阵列天线的仿真;本发明通过将可重构反射阵天线入射波极化方向设为45°,使天线单元获得等幅同相的电场分量,同时根据平面反射阵天线原理和电磁波极化原理,独立地控制单元两方向二极管开关状态,实现全极化大角度波束扫描,且通过阵列中单元的连续正交摆放,有效地降低圆极化轴比,提高圆极化纯度。通过特殊的二极管编码方式,实现数字调整改变反射波极化和扫描角度,无需机械旋转馈源,使波束响应时间更短。

    多功能双面可重构透射反射阵
    4.
    发明公开

    公开(公告)号:CN116169482A

    公开(公告)日:2023-05-26

    申请号:CN202211253310.5

    申请日:2022-10-13

    Abstract: 本发明提出了多功能双面可重构透射反射阵,其具备反射阵、透射阵和透射反射阵,可实现分时和同时双向波束扫描功能,提出了一种可重构透射反射阵单元设计方法,该单元可实现对透射波和反射波的1‑bit的相位控制,同时采用透射和反射单元稀疏优化排布,采用粒子群优化算法实现副瓣降低和增益提高,实现同时双向波束扫描功能,采用空馈方式的天线阵列,因其不用复杂的馈电网络,并采用相移和辐射结构集成化设计,取代了昂贵的移相器,成为下一代低成本相控阵的备选方案之一。

    一种超宽带全极化电扫阵列技术的研究方法

    公开(公告)号:CN112952405A

    公开(公告)日:2021-06-11

    申请号:CN202110112419.6

    申请日:2021-01-27

    Inventor: 苏建勋 张紫玉

    Abstract: 本发明公开一种超宽带全极化电扫阵列技术的研究方法,包括步骤一、全极化可重构2×2子阵的设计,步骤二、超宽带阵列的设计;步骤三、超宽带全极化可重构阵列的设计;步骤四、对超宽带全极可重构天线单元进行激励补偿实现大角度波束扫描;步骤五、仿真结果验证;本发明通过不同的相位激励方式,使连续旋转的2×2子阵实现了全极化可重构,设计了新的超宽带非周期阵列综合法,将连续旋转的2×2子阵与超宽带阵列结合,拓宽了2×2极化可重构阵列的工作频率范围,且通过将激励补偿用入全极化可重构阵列中,大大增加了可重构阵列天线的波束扫描范围,本发明的天线阵列具有4:1带宽、全极化可重构以及±60°大角度波束扫描能力。

    一种超宽带雷达散射截面缩减超表面

    公开(公告)号:CN110098487A

    公开(公告)日:2019-08-06

    申请号:CN201910340485.1

    申请日:2019-04-25

    Inventor: 苏建勋 卢瑶 和欢

    Abstract: 本发明提供一种超宽带雷达散射截面缩减超表面,基于混合极化转换与多元相消干涉技术实现目标的超宽带雷达散射截面缩减。所述超表面由M×N种极化转换单元构成;所述极化转换单元包括介质板底部的金属地板、介质板以及设置在所述介质板顶部的金属贴片,所述金属贴片为基于双箭头形状的贴片。设计的超表面能够在7.5GHz-22.5GHz(相对带宽为100%)的频率范围内同时实现10dB单站和双站RCS缩减。同时所设计的超表面具有入射波极化独立的特性。

    基于等效电路和遗传优化算法的多层吸波结构设计方法

    公开(公告)号:CN119808544A

    公开(公告)日:2025-04-11

    申请号:CN202411860205.7

    申请日:2024-12-17

    Abstract: 本申请提供基于等效电路和遗传优化算法的多层吸波结构设计方法,包括:步骤1、初始化EC‑GA超参数和多层吸波结构的物理参数范围[Varmin,Varmax],并生成随机二进制编码组成的参数群体;步骤2、根据[Varmin,Varmax]对参数群体进行解码;步骤3、根据等效电路和传输线理论计算吸波结构反射系数S11、损失函数值Loss和个体适应度Fitness;步骤4、本轮群体中最小的损失值与上一轮的最小值作比较,保留最小损失值为min_Loss;步骤5、采用轮盘赌选择法,根据适应度值选择个体组成新的群体;步骤6、对经过选择的种群进行交叉和变异操作;步骤7、重复步骤2‑步骤6,直到达到最大迭代次数。本申请在理论方面能够由目标反射系数直接得到多层吸波结构的物理参数,实现逆向设计,提高了优化效率。

    一种由多层ITO电阻膜和泡沫组成的超宽带电磁吸收器

    公开(公告)号:CN118475106A

    公开(公告)日:2024-08-09

    申请号:CN202410667916.6

    申请日:2024-05-28

    Inventor: 苏建勋 何庆奇

    Abstract: 本发明公开了一种由多层ITO电阻膜和泡沫组成的超宽带电磁吸收器,其单元结构呈中心对称的八层结构,从上到下由第一层至第八层和金属基底层依次堆叠而成;每一层包含介质板、胶膜和损耗层,所述介质板的上下表面均设置有胶膜,损耗层通过胶膜粘合在介质板的上表面;所述损耗层呈方环形结构,其尺寸从上至下呈金字塔形排布。本发明解决了现有分形结构的电磁吸波器无法实现在宽角域保持稳定的吸波性能;多层有损耗结构的电磁吸波器虽然可以实现超宽带吸波,但只关注S11<‑10dB的问题。本发明吸波器的单元周期为15mm,整体厚度为29.31mm,在电磁波正入射下,在1.9~40.4GHz频段内,S11<‑20dB,吸波率大于99%,相对带宽为182.03%;在0°~60°斜入射范围内,TE波和TM波分别在3.06~43GHz和3.6~43.1GHz频段的吸波率大于90%,相对带宽为173.4%和169.2%。

    一种超宽带全极化可重构阵列天线

    公开(公告)号:CN117673768A

    公开(公告)日:2024-03-08

    申请号:CN202311368480.2

    申请日:2023-10-20

    Abstract: 本发明公开了一种超宽带全极化可重构阵列天线,包括:由两个沿X轴和沿Y轴正交摆放的Vivaldi阵列天线组成的十字形阵列天线及可重构馈电网络,二者间通过同轴线连接,通过馈电网络调整两个正交Vivaldi阵列天线的馈电相位以此实现对极化方式的调控。本发明采用以十字形摆放的两个紧耦合Vivaldi阵列天线作为辐射体,设计可重构馈电网络提供输入相位差,实现超宽带极化可重构;本发明解决了现有极化可重构阵列天线工作带宽窄、增益低、极化状态少等问题,为超宽带全极化可重构阵列天线设计提供了新思路。

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