文档名：电磁偏谐振阻抗匹配宽带传输超表面设计
摘要：针对传统传输超表面固有高Q值导致的工作频带窄的问题,提出了一种电、磁双模偏谐振阻抗匹配实现宽带传输超表面设计方法.建立了实现低损耗透波阻抗匹配的本征参数模型,并根据经典Drude-Lorentz模型分析了本征参数在电磁谐振与偏谐振区域的电磁特性.基于此,通过独立激励电、磁偏谐振模式,设计了满足宽频带阻抗匹配的本征参数电路模型.基于该模型,通过在超表面中引入金属微带线和平行贴片分别作为电、磁偏谐振器,调控结构的本征参数,从而在宽频带内实现所需本征参数条件.仿真和测试结果均证明,设计的超表面实现了双极化模式相对带宽为79.5%的3dB传输带宽,且结构具有0°～40°的斜入射稳定性.该超表面具有超宽带、结构简单的特点,可应用于高性能天线罩设计中.
Abstract：Traditionaltransmissivemetasurfacesusuallyhavenarrowbandwidthsduetotheirinherentlylargequalityfactor(Q-value).Inthispaper,atechniqueofelectricandmagneticdual-modeoffset-resonanceisproposedtobroadentheoperatingbandoftransmissivemetasurface.Theconstitutiveparametersarefirstlymodeledtoachievelow-lossandbroadbandtransmission.Then,theelectromagneticpropertiesoftheconstitutiveparametersintheresonantandoffset-resonantregionsareanalyzed.Basedontheseproperties,acircuitmodelsatisfyingtherequiredconditionoverabroadbandisdesignedbyindependentlyexcitingtheelectricandmagneticoffset-resonance.Finally,basedonsuchacircuitmodel,metallicmicrostripandparallel-patchesareintroducedintothetransmissivemetasurfaceaselectricandmagneticoffset-resonatorsrespectively,therebymanipulatingthestructuralconstitutiveparameterstoachievethedesiredvaluesinabroadband.Boththesimulatedandmeasuredresultsdemonstratethatthedesignedmetasurfaceexhibitsa3dBtransmissionbandwithafractionalbandwidthof79.5%fordual-polarization.Inaddition,therealizedbroadbandperformanceiswithstableangularresponsefrom0°to40°.Thedesignedtransmissivemetasurfacewithbroadbandtransmissionandsimplestructurecanpotentiallybeappliedinthedesignofhigh-performanceradome.
作者：张潇 吕奇皓 金城 田步宁 杨凯 Author：ZHANGXiao LYUQihao JINCheng TIANBuning YANGKai
作者单位：中国空间技术研究院,北京100190北京理工大学信息与电子学院,北京100081
刊名：电讯技术
Journal：TelecommunicationEngineering
年，卷(期)：2024, 64(1)
分类号：TN011
关键词：传输超表面 偏谐振 本征参数 阻抗匹配
Keywords：transmissivemetasurface offset-resonance constitutiveparameters impedancematching
机标分类号：O441TN82TN929.5
在线出版日期：2024年1月30日
基金项目：国家自然科学基金电磁偏谐振阻抗匹配宽带传输超表面设计[
期刊论文] 电讯技术--2024, 64(1)张潇 吕奇皓 金城 田步宁 杨凯针对传统传输超表面固有高Q值导致的工作频带窄的问题,提出了一种电、磁双模偏谐振阻抗匹配实现宽带传输超表面设计方法.建立了实现低损耗透波阻抗匹配的本征参数模型,并根据经典Drude-Lorentz模型分析了本征参数在电磁谐...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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