基于3D打印技术的任意曲面共形超表面隐身衣

超表面因其具有强大的电磁操控能力以及损耗小、剖面低和易加工等优势,在电磁工程领域受到了研究人员的广泛关注.然而,由于受加工技术的限制,目前所报道的超表面地毯隐身衣大多由二维平面结构拼接而成,研制能与任意目标曲面共形的地毯隐身衣仍然是一个挑战.为此,本文基于超表面和3D打印技术设计并验证了一款具有任意曲面的共形超表面隐身...     

非规则曲面共形阵列的优化设计

该文对一个共形在非规则曲面上的H形微带阵列进行了优化及设计。采用自适应混合遗传算法对此共形阵列的辐射方向图进行了优化设计。优化后的辐射方向图在水平方向几乎达到了全向辐射,俯仰面方向图集中辐射在水平方向。最后考虑到相位误差,对优化结果进行了误差分析。结果表明,该文所提出的优化算法对于非规则曲面上共形阵列的设计是有效和可行的。     

双通道偏振复用可擦除介质型全息超表面

为进一步增强加密或存储器件的实用性与安全性,设计并实现了一种多通道偏振复用的相变全息超表面,通过在多通道全息超表面设计中引入相变介质,实现了动态的可擦除功能。当耦合相变介质层处于非晶态时,所构造的编码超表面可以产生两个独立成像的全息通道。当相变介质变为晶态时,决定相位调控的交叉偏振被关闭,对应的相位编码“被擦除”。     

时域有限差分法的三维曲面共形技术及其应用卡塞格伦天线系统

本文研究一种时域有限差分法的三维曲面共形技术，将其用于抛物面及卡塞格伦天线的建模，所得近场分布与实验值等吻合较好。     

天线与非绝缘型复合材料载体的共形技术

提出了天线与非缘绝型复合材料载体共形的一种工作模式,并在理论上用有限元法对其进行了研究,在此基础上用有限元法计算了载体材料特性不同时天线的阻抗特性和辐射特性,最后给出了一个工程设计实例。     

可重构全息超表面辅助卫星通信关键技术

超密集低地球轨道卫星通信网络能弥补传统地面网络频谱资源稀缺、覆盖范围有限的不足,有潜力提供全球大规模接入的高速率服务。由于卫星的高速移动性,卫星通信对天线性能,如波束控制能力和天线增益等,也提出了更为严苛的要求。因此,对一种新型的超材料天线——可重构全息超表面（reconfigurable holographic surface,RHS）辅助卫星通信展开了研究。RHS采用全息原理对超材料单元进行电控,从而实现波束成形。基于 RHS 的硬件结构和全息工作原理,提出了一种 RHS 辅助多卫星通信方案,该方案同时考虑卫星跟踪和数据传输。同时,设计了全息波束成形优化算法以最大化和速率。仿真结果验证了所提方案的有效性并表明了相较于传统相控阵天线,RHS提供了一种成本效益更高的卫星通信支持方式。     

轨道角动量超表面全息复用研究进展

光子的轨道角动量（OAM）由于理论上的无限模式数而被广泛用于提高数据传输的信道容量。由光学薄膜和亚波长结构阵列组成的超表面可以操纵光学维度,实现高性能的光子集成,而利用超表面实现OAM复用有利于光学器件向小型化、多功能化方向发展。通过设计超表面的幅度与相位分布可以实现OAM全息,将OAM与偏振、波长、角度等其他光学维度结合可以获得多自由度大容量OAM复用全息。本综述将从这些方向展开,论述近年来利用超表面实现OAM复用全息的研究进展。提高OAM复用全息的自由度并改善成像质量,实现安全性、集成度更高的光学元器件,是未来OAM全息的发展方向。     

时域有限差分法的三维曲面共形技术及其应用于卡塞格伦天线系统

本文研究一种时域有限差分法的三维曲面共形技术，将其用于抛物面及卡塞格伦天线的建模，所得近场分布与实验值等吻合较好。     

基于计算全息的斜面和曲面光刻

斜面和曲面微结构元件在微电子学、微光学、微流体学等领域有着重要的应用,为了实现快速、低成本的斜面和曲面光刻,提出了利用基于液晶空间光调制器的纯相位计算全息技术投影目标图案到斜面和曲面进行曝光的方法。生成了斜面和球面全息光场,对光场进行消散斑和杂散光去除的处理,完成了斜面和球面光刻实验验证。实验结果表明:该方法加工效率高、设计灵活多变,不受单一结构限制,是一种极具潜力的三维微纳加工方法。     

共形相控阵天线的应用与关键技术

相控阵天线技术在雷达、通信、电子战、导航等领域获得了广泛应用和高速发展,共形相控阵天线是相控阵天线发展的重点之一。文中讨论了共形相控阵天线在雷达、通信、电子战等领域的广泛应用前景及推动共形相控阵天线发展的主要原因,进而探讨了共形相控阵天线波束形成与扫描的原理及实现共形相控阵天线的一些关键技术。     

融合计算全息术与纳米印刷术的多功能超表面研究进展

计算全息术与纳米印刷术是超表面材料的两种典型应用。近年来,融合全息术与纳米印刷术的多功能超表面成为新兴研究热点,有望在多重光学防伪、信息编码与复用、多通道图像显示、VR/AR等领域得到重要应用。文中在介绍超表面纳米印刷术和计算全息术特点的基础上,将实现两者融合的研究进展进行了详细的归类和特点分析,具体包括:正交偏振复用法、平面合成法、空间堆叠法、光谱+相位调控法、复振幅法、转角简并性法等。最后,对多功能超表面的研究前景进行了展望。     

基于人工阻抗表面的毫米波圆极化全息天线

基于全息光学原理,提出并设计了一种加载相位调制的毫米波圆极化全息天线,天线由电小尺寸的人工阻抗单元按表面阻抗分布参数排列而成。利用横向谐振技术分析了标量人工阻抗单元表面阻抗的计算方法,建立了单元尺寸与表面阻抗之间的数据库。给出了干涉表面的阻抗分布参数计算方法,通过加载相位调制,实现了全息天线的圆极化。利用Matlab-HFSS联合建模仿真,建立了毫米波圆极化全息天线的基本模型,仿真结果表明,天线工作于35 GHz,波束沿法向偏转35°,中心的轴比小于1.5 d B。     

基于渐变折射率超表面的宽带高增益端射天线

提出了一种基于渐变折射率调制超表面的紧凑、宽带化、高定向性端射天线。该天线采用阶梯微带线-槽线结构作为馈线、准八木天线作为馈源、所设计渐变折射率超表面作为寄生结构,既可实现天线带宽拓展,又具有增益提升效果。仿真结果表明,天线可以在紧凑化尺寸情况下(尺寸为0.644λ₀×0.729λ₀×0.017λ₀,λ₀为中心频点所对应的自由空间波长),实现3.66～9.13 GHz频带内的良好阻抗匹配,相对带宽为85.5%,同时,在宽频带范围内,天线的增益浮动在4.78～8.81 dBi,且具有良好稳定的辐射特性。所提出的紧凑、宽带高定向性端射天线可以应用于空间受限的走廊、隧道等平台环境中。     

基于C60分子结构共形球面多波束天线的研究

为了满足卫星通信系统中区域多波束覆盖的要求,设计了一种基于球面排列的波束切换共形天线阵,天线阵列是一种由五边形和六边形组合的C60分子多平面结构.推导了球面共形阵的阵因子函数,并对其设计原理进行了分析.在单元模型的基础上,对球面对称结构的子阵波束进行仿真和分析.     

共形相控阵天线的技术浅析

相控阵天线技术在雷达、通信、电子战、导航等领域获得了广泛应用和高速发展,共形相控阵天线是相控阵天线发展的重点之一。本文探讨了共形相控阵的天线阵型,方向图综合及波束形成技术体制等关键技术。     

一种易与多种运载平面共形的贴面天线

天线与载体的共形，是天线工作者探讨多年的课题，也是提高通信或对抗系统机动性的有效措施之一．根据笔者几年来对机载天线的研究，将在本文介绍一类易与多种平台共形的贴面天线，并对其进行分析与计算。提供了根据载体而设计的几种天线形式，给出有关理论与实验数据．本文介绍的天线是车载、机载等多种运载平台天线与载体的共形以及为这类天线的小型化、宽频带、大功事及高效率提供了新的研究尝试。