基于各向異性超材料反射模式極化轉化器設計.pdf

1、由亞波長結構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，如負折射現(xiàn)象、超分辨成像、電磁隱身，高阻抗表面以及極強的電磁波極化旋轉能力等。極化特性是電磁波傳輸?shù)闹匾再|之一，廣泛應用于無線通信，液晶顯示，光學數(shù)據(jù)存儲等領域?；诔牧系碾姶挪O化轉換器具有厚度薄、帶寬大、效率高等優(yōu)點，成為人們高效調控電磁波傳輸極化特性的重要途徑。
　　本文設計了一種基于梯形結構單元超材料反射極化轉換器，實現(xiàn)了寬頻帶高

2、轉換效率的線性極化轉換。該轉換器可以在6.9~15.4GHz頻率范圍內將入射線性極化電磁波轉換成交叉線極化反射波，轉換效率高于0.9。轉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°時仍能保持高的轉換效率，且只能對x-極化或者y-極化入射波進行90Z極化轉換。入射電磁波與極化轉換器在7.4GHz，11.5GHz，14.8GHz三個頻率處分別發(fā)生磁、磁、電諧共振響應，為此得到大的工作帶寬。法布里-佩羅多重干涉理論計算表明，

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