无线电工程2024,Vol.54Issue(9) :2094-2100.DOI:10.3969/j.issn.1003-3106.2024.09.004

基于透射超构表面的圆极化磁电偶极子阵列天线

A Circularly-polarized Magneto-electric Dipole Array Antenna Based on Transmissive Metasurfaces

黄知博 韩博文 李思佳 李智豪 胡立秋 潘子祥
无线电工程2024,Vol.54Issue(9) :2094-2100.DOI:10.3969/j.issn.1003-3106.2024.09.004

基于透射超构表面的圆极化磁电偶极子阵列天线

A Circularly-polarized Magneto-electric Dipole Array Antenna Based on Transmissive Metasurfaces

黄知博 1韩博文 2李思佳 3李智豪 1胡立秋 1潘子祥1
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作者信息

  • 1. 空军工程大学信息与导航学院,陕西西安 710077
  • 2. 中国人民解放军93107部队,辽宁沈阳 110141
  • 3. 空军工程大学信息与导航学院,陕西西安 710077;陕西省人工结构功能材料与器件重点实验室,陕西西安 710051;苏州国家实验室空天超材料实验室,陕西西安 710051
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摘要

设计了一种基于透射超构表面的圆极化磁电偶极子阵列天线.通过对手性透射超构表面的设计实现了圆极化波的非对称传输功能,仿真结果表明其可以在工作频段内将沿+z轴入射的x极化波透射为右旋圆极化波,同时可将沿-z轴入射的左旋圆极化波反射为左旋圆极化波.将其组阵后加载到设计的一款磁电偶极子阵列天线上,可以在4.69~5.84 GHz将天线辐射的线极化波透射为右旋圆极化波,增益最高可达17.7 dB,加工了超构表面天线样件,仿真和测试结果验证了设计的有效性和可靠性.

Abstract

A circularly-polarized magneto-electric dipole array antenna is designed based on transmissive metasurfaces.The asymmetric transmission of circularly polarized waves can be realized by the chiral structure.The simulation results show that the x-polarized wave incident along+z axis can be transmitted into right-hand circular polarized wave and the left-hand circular polarized wave incident along-z axis can be reflected as left-hand circular polarized wave in the frequency band.In addition,the linear polarized wave radiated by the antenna array can be transmitted into right-hand circular polarized wave in the frequency band of 4.69~5.84 GHz by loading the composed array onto a designed magneto-electric dipole array antenna.The gain is up to 17.7 dB,and the metasurfaces antenna sample is machined.Simulation and test results verify the validity and reliability of the design.

关键词

超构表面/透射/圆极化/非对称传输/手性

Key words

metasurfaces/transmission/circular polarization/asymmetric transmission/chirality

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基金项目

国家自然科学基金面上项目(62371466)

国家自然科学基金面上项目(62171460)

陕西省自然科学基础研究计划创新团队项目、重点项目、面上项目(2024JC-ZDXM-39)

陕西省自然科学基础研究计划创新团队项目、重点项目、面上项目(2024RS-CXTD-08)

陕西省自然科学基础研究计划创新团队项目、重点项目、面上项目(2022JM-319)

陕西省自然科学基础研究计划创新团队项目、重点项目、面上项目(2022JQ-685)

中国博士后基金特别资助和面上项目(2021T140111)

中国博士后基金特别资助和面上项目(2019M650098)

出版年

2024
无线电工程
中国电子科技集团公司第五十四研究所

无线电工程

影响因子:0.667
ISSN:1003-3106
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