CN113013631B - 一种双频功能性超表面及其设计方法 - Google Patents

一种双频功能性超表面及其设计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113013631B
CN113013631B CN202110216997.4A CN202110216997A CN113013631B CN 113013631 B CN113013631 B CN 113013631B CN 202110216997 A CN202110216997 A CN 202110216997A CN 113013631 B CN113013631 B CN 113013631B
Authority
CN
China
Prior art keywords
super
double
composite
circular ring
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110216997.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113013631A (zh
Inventor
唐婷婷
李馥余
梁潇
罗莉
孙萍
李朝阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu University of Information Technology
Original Assignee
Chengdu University of Information Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu University of Information Technology filed Critical Chengdu University of Information Technology
Priority to CN202110216997.4A priority Critical patent/CN113013631B/zh
Publication of CN113013631A publication Critical patent/CN113013631A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113013631B publication Critical patent/CN113013631B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种双频功能性超表面及其设计方法，所述双频功能性超表面为太赫兹波段中的二氧化钒复合铝天线单元，包括从下到上依次设置的铝片层、聚合物层及复合图案层；本发明通过引入相变材料二氧化钒，实现了超表面中对太赫兹线偏振和圆偏振波动态调控，提高了太赫兹波的调制深度；将正将正结构式双D型谐振器和反结构式双C型谐振器组合形成的超表面单元，实现了在0.52THz和0.98THz频点下相互不串扰的功能设计。

Description

一种双频功能性超表面及其设计方法
技术领域
本发明属于太赫兹通信领域，具体涉及一种双频功能性超表面及其调控方法。
背景技术
超材料是指具有人工电磁结构且具有特殊电磁特性的合成复合材料，传统超材料的精确几何尺寸形状和尺寸用于与入射电磁波相互作用以实现特殊的响应。已经开发了一些具有良好潜在应用的研究，例如负折射率，自发发射增强和隐身，作为厚度小于入射波长的层状结构，超表面(超材料的二维替代物)可应用于巨大的光子自旋霍尔效应，全息投影等，并静态地控制电磁波的振幅，相位，极化转换和传播状态。然而，在太赫兹波段中对于左旋和右旋圆偏振波的动态调控存在很大的局限性。将相变材料引入结构是一种非常有前途的方法，相变材料是指可以通过材料的特征从一种相转变为另一种相的过程，此外，大多超表面都存在单一频率工作的缺点，通过将正结构式谐振棒和反结构式谐振环组合形成的单元可以实现不同频率下互不串扰的功能设计，但同时实现动态可调和多频率工作的特性从目前来看依然是非常棘手的问题。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的双频功能性超表面及其设计方法解决了现有的太赫兹波段中的超表面无法同时实现双频、波前控制及动态可切换的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种双频功能性超表面，其特征在于，所述双频功能性超表面为太赫兹波段中的二氧化钒复合铝天线单元，包括从下到上依次设置的铝片层、聚合物层及复合图案层；
所述铝片层、聚合物层及复合图案层均为正方形结构；
所述复合图案层包括从外到内的复合弧形、第一圆环、第二圆环及相变结构；
所述复合弧形、第一圆环和第二圆环共圆心，所述复合弧形外边缘为矩形，其内边缘为圆形，所述复合弧形的内边缘与第一圆环之间通过两个天线臂连接，两个所述天线臂处于同一直线上；
所述相变结构嵌于所述第二圆环的内圆的直径所在线上。
进一步地，所述相变结构的材料为二氧化钒；
所述第一圆环形成反结构式的双C型谐振器；
所述第二圆环形成正结构式的双D型谐振器。
进一步地，所述正方形结构的边长P为140um；
所述铝片层和复合图案层的高度均为0.2um；
所述聚合物层的高度为30um；
在所述复合图案层中，第二圆环内边缘的半径R1为30um，其外边缘的半径R2为35um，所述第一圆环内边缘的半径R3为45um，所述第一圆环外边缘的半径R5为63um，所述复合弧形内边缘的半径R4为68um，两个所述天线臂及相变结构的宽度w均为5um；
所述相变结构所在直线与复合图案层的圆心所在水平线之间锐角夹角θ1对应于相移时双D型谐振器的旋转角度，所述天线臂所在直线与复合图案层的圆心所在水平线之间的锐角夹角θ2对应于相移时双C型谐振器的旋转角度。
一种双频功能性超表面的设计方法，包括以下步骤：
S1、通过琼斯矩阵确定双频功能性超表面中圆偏振入射时的相位和反射系数；
S2、基于确定的相位和反射系数，通过有限元法对二氧化钒复合铝天线单元进行仿真，确定其对应的结构参数；
S3、通过太赫兹通信编码方式对采用确定结构参数的二氧化钒复合铝天线单元中的复合层图案进行编码及卷积运算，并设计出用于太赫兹光束的三种超表面；
S4、对于三种超表面，分别计算出0.52THz频点和0.98THz频点下对应天线单元的反射系数和相位，进而对三种超表面进行物理建模；
S5、对建模得到的三种超表面进行仿真，计算其对应的远场实际效果，并从相位和电场强度的角度对设计得到的三种超表面进行验证，完成双频功能性超表面的设计。
进一步地，所述步骤S3中，通过太赫兹通信编码方式对复合层图案进行编码及卷积运算的方式为：
Figure BDA0002954147370000031
其中，等号左边分别为进行卷积操作前双D型谐振器和双C型谐振器对应的两个编码超表面，等号右边为卷积后的编码超表面。
进一步地，所述步骤S3中，设计出的用于太赫兹光束的三种超表面对应的功能分别为光束分裂、聚集或发射以及聚焦或漩涡光束。
进一步地，对于0.52THz频点下的超表面，二氧化钒相变前后双频功能性超表面功能保持不变，依次为一维光束分裂、一维聚焦或发射以及二维聚焦或涡旋光束；
对于0.98THz频点下的超表面，二氧化钒相变前双频超表面功能发生变化，依次为二维光束分裂、一维聚焦或发散以及涡旋光束，且在二氧化钒相变后，双频超表面的功能完全消失。
进一步地，对于0.98THz频点下的超表面，通过调控二氧化钒的热光效应，实现对超表面的功能调控。
进一步地，所述超表面在实现一维光束分裂和二维光束分裂的功能时，反射圆偏振铅笔光相对于入射角的偏转角根据超表面的偏转角计算公式确定。
进一步地，所述步骤S3中，在进行太赫兹光束的三种超表面的设计时，超表面的偏转角θr ±的计算公式为：
Figure BDA0002954147370000041
式中，θr ±为偏转角，nr和ni分别为反射和入射时介质的折射率，θi和ko为分别是入射角和真空的波矢，
Figure BDA0002954147370000042
为超表面上的几何相位梯度；
所述超表面实现一维聚焦功能时的相移
Figure BDA0002954147370000043
为：
Figure BDA0002954147370000044
式中，
Figure BDA0002954147370000045
为具体位置x的相移，/>
Figure BDA0002954147370000046
为超表面聚焦中心的初始相移，f为焦距，x为编码粒子在x轴上的中心坐标，x0为焦点的x坐标；
所述超表面实现二维聚焦功能时的相移
Figure BDA0002954147370000047
为：
Figure BDA0002954147370000048
式中，
Figure BDA0002954147370000049
为具体位置(x,y)的相移，/>
Figure BDA00029541473700000410
ko、f、x和x0的值均为0，y为超表面结构单元在x轴的中心坐标和焦点的y坐标；
所述超表面实现涡旋光束功能时的二维相移
Figure BDA00029541473700000411
为：
Figure BDA00029541473700000412
式中，l为拓扑电荷，arctan(x/y)用于表征超表面结构单元的方位角。
本发明的有益效果为：
(1)本发明通过引入相变材料二氧化钒，实现了超表面中对太赫兹线偏振和圆偏振波动态调控，提高了太赫兹波的调制深度；
(2)本发明中将正将正结构式双D型谐振器和反结构式双C型谐振器组合形成的超表面单元，实现了在0.52THz和0.98THz频点下相互不串扰的功能设计；
(3)本发明通过太赫兹编码和卷积运算，在0.52THz和0.98THz频点下实现了三种功能的超表面，其中包括太赫兹光束的一维光束分裂(二维光束分裂)、一维聚焦(发散)和二维聚焦(涡旋光束)，其中，在0.98THz频点下的二维光束分裂、一维聚焦(发散)和涡旋光束均是可通过温度进行功能开关的。
附图说明
图1为本发明提供的双频功能性超表面立体结构图。
图2为本发明提供的双频功能性超表面俯视图。
图3为本发明提供的双频功能性超表面侧视图。
图4为本发明提供的双频功能性超表面的设计方法流程图。
图5为本发明提供的双频功能性超表面功能切换示意图。
图6为本发明提供的双频功能性超表面实现一维/二维光束分裂功能示意图。
图7为本发明提供的双频功能性超表面实现一维聚焦(发散)功能示意图。
图8为本发明提供的双频功能性超表面实现二维聚焦(发散)功能示意图。
图9为本发明提供的双频功能性超表面实现涡旋光束的功能示意图。
其中：1、铝片层；2、聚合物层；3、复合图案层；3-1、复合弧形；3-2、第一圆环；3-3、天线臂；3-4、第二圆环；3-5、相变结构。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
实施例1：
如图1所示，一种双频功能性超表面，其特征在于，所述双频功能性超表面为太赫兹波段中的二氧化钒复合铝天线单元，包括从下到上依次设置的铝片层1、聚合物层2及复合图案层3；
所述铝片层1、聚合物层2及复合图案层3均为正方形结构；
所述复合图案层3包括从外到内的复合弧形3-1、第一圆环3-2、第二圆环3-4及相变结构3-5；
所述复合弧形3-1、第一圆环3-2和第二圆环3-4共圆心，所述复合弧形3-1外边缘为矩形，其内边缘为圆形，所述复合弧形3-1的内边缘与第一圆环3-2之间通过两个天线臂3-3连接，两个所述天线臂3-3处于同一直线上；
所述相变结构3-5嵌于所述第二圆环3-4的内圆的直径所在线上。
其中，相变结构3-5的材料为二氧化钒。
本发明实施例中通过结合二氧化钒在太赫兹波的热光效应和所设计的上述特殊结构，可实现两个频点独立的功能设计，该功能不仅针对强度还针对相位，利用太赫兹通信领域编码的方式对超表面上的图案进行编码和卷积运算等处理，至于实现三个可切换的双频结构超表面，用于不同频率下太赫兹光束的一维光束分裂(二维光束分裂)、一维聚焦(分散)和二维聚焦(涡旋光束)，其中二氧化钒的热光效应是指其在透明绝缘状态和金属状态之间由温度激发的转换，二氧化钒在25℃时为绝缘态，85℃时为金属态；采用二氧化钒这种相变材料，对太赫兹线偏振和圆偏振波动态调控的关键，从设计的合理性、操作的便捷性以及材料的实用性来说，二氧化钒都是最佳的选择。
上述结构中，第二圆环3-2构成超表面中正结构式的双D型谐振器，第一圆环3-4构成超表面中反结构式的双C型谐振器，两种谐振器组成的结构单元可以实现不同频率下相互不串扰的功能设计，通过独立旋转双D型谐振器和双C型谐振器，可分别实现0到2π的相位覆盖。
在图1～3所示的超表面中，其具体结构参数为：
正方形结构的边长P为140um；
所述铝片层1和复合图案层3的高度均为0.2um；
所述聚合物层2的高度为30um；
在所述复合图案层3中，第二圆环3-4内边缘的半径R1为30um，其外边缘的半径R2为35um，所述第一圆环3-2内边缘的半径R3为45um，所述第一圆环3-2外边缘的半径R5为63um，所述复合弧形3-1内边缘的半径R4为68um，两个所述天线臂3-3及相变结构3-5的宽度w均为5um；
所述相变结构3-5所在直线与复合图案层3的圆心所在水平线之间锐角夹角θ1对应于相移时双D型谐振器的旋转角度，所述天线臂3-3所在直线与复合图案层3的圆心所在水平线之间的锐角夹角θ2为对应于相移时双C型谐振器的旋转角度。
其中，铝片层1的铝的电导率为3.72×107S/m，聚合物层聚酰亚胺的相对介电常数为3.5，其损耗角正切为0.0027。
实施例2：
针对传统的超表面对电磁波的控制存在静态、调制深度不高和不独立等缺点，本实施例中提供了一种针对上述双频功能性超表面的设计方法，不仅提高了太赫兹的调制深度，还促进了太赫兹编码超表面在通信中的应用。
如图4所示，双频功能性超表面的设计方法，包括以下步骤：
S1、通过琼斯矩阵确定双频功能性超表面中圆偏振入射时的相位和反射系数；
S2、基于确定的相位和反射系数，通过有限元法对二氧化钒复合铝天线单元进行仿真，确定其对应的结构参数；
S3、通过太赫兹通信编码方式对采用确定结构参数的二氧化钒复合铝天线单元中的复合层图案进行编码及卷积运算，并设计出用于太赫兹光束的三种超表面；
S4、对于三种超表面，分别计算出0.52THz频点和0.98THz频点下对应天线单元的反射系数和相位，进而对三种超表面进行物理建模；
S5、对建模得到的三种超表面进行仿真，计算其对应的远场实际效果，并从相位和电场强度的角度对设计得到的三种超表面进行验证，完成双频功能性超表面的设计。
上述步骤S3中，通过太赫兹通信编码方式对复合层图案进行编码及卷积运算的方式为：
Figure BDA0002954147370000081
其中，等号左边分别为进行卷积操作前双D型谐振器和双C型谐振器对应的两个编码超表面，等号右边为卷积后的编码超表面。
上述步骤S3中，如图5所示，设计出的用于太赫兹光束的三种超表面对应的功能分别为光束分裂、聚集或发射以及聚焦或漩涡光束。
对于0.52THz频点下的超表面，二氧化钒相变前后双频功能性超表面功能保持不变，依次为一维光束分裂、一维聚焦或发射以及二维聚焦或涡旋光束；
对于0.98THz频点下的超表面，二氧化钒相变前双频超表面功能发生变化，依次为二维光束分裂、一维聚焦或发散以及涡旋光束，且在二氧化钒相变后，双频超表面的功能完全消失。
图5中，25℃的温度表示绝缘状态VO2，而85℃的温度表示金属状态VO2。图6-9对应了图中的超表面实现的一维/二维光束分裂、一维聚焦(发散)、二维聚集(发散)和涡旋光束的功能验证即计算结果，图6(a)为0.52THz下实现一维光束分裂，6(a)为0.98THz下实现二维光束分裂。
具体地，对于0.98THz频点下的超表面，通过调控二氧化钒的热光效应，实现对超表面的功能调控，提高了太赫兹波的调制深度。
超表面在实现一维光束分裂和二维光束分裂的功能时，反射圆偏振铅笔光相对于入射角的偏转角根据超表面的偏转角计算公式确定。
上述步骤S3中，在进行太赫兹光束的三种超表面的设计时超表面的偏转角θr ±的计算公式为：
Figure BDA0002954147370000091
式中，θr ±为偏转角，nr和ni分别为反射和入射时介质的折射率，θi和ko为分别是入射角和真空的波矢，
Figure BDA0002954147370000092
为超表面上的几何相位梯度；
所述超表面实现一维聚焦功能时的相移
Figure BDA0002954147370000093
为：
Figure BDA0002954147370000094
式中，
Figure BDA0002954147370000095
为具体位置x的相移，/>
Figure BDA0002954147370000096
为超表面聚焦中心的初始相移，f为焦距，x为编码粒子在x轴上的中心坐标，x0为焦点的x坐标；
超表面实现二维聚焦功能时的相移
Figure BDA0002954147370000101
为：
Figure BDA0002954147370000102
式中，
Figure BDA0002954147370000103
为具体位置(x,y)的相移，/>
Figure BDA0002954147370000104
ko、f、x和x0的值均为0，y为超表面结构单元在x轴的中心坐标和焦点的y坐标；
超表面实现涡旋光束功能时的二维相移
Figure BDA0002954147370000105
为：
Figure BDA0002954147370000106
式中，l为拓扑电荷，arctan(x/y)用于表征超表面结构单元的方位角。

Claims (10)

1.一种双频功能性超表面，其特征在于，所述双频功能性超表面为太赫兹波段中的二氧化钒复合铝天线单元，包括从下到上依次设置的铝片层(1)、聚合物层(2)及复合图案层(3)；
所述铝片层(1)、聚合物层(2)及复合图案层(3)均为正方形结构；
所述复合图案层(3)包括从外到内依次设置的复合弧形(3-1)、第一圆环(3-2)、第二圆环(3-4)及相变结构(3-5)；
所述复合弧形(3-1)、第一圆环(3-2)和第二圆环(3-4)共圆心，所述复合弧形(3-1)外边缘为矩形，其内边缘为圆形，所述复合弧形(3-1)的内边缘与第一圆环(3-2)之间通过两个天线臂(3-3)连接，两个所述天线臂(3-3)处于同一直线上；
所述相变结构(3-5)嵌于所述第二圆环(3-4)的内圆的直径所在线上；
所述第一圆环(3-2)形成反结构式的双C型谐振器；所述第二圆环(3-4)形成正结构式的双D型谐振器；
所述第二圆环(3-4)构成超表面中正结构式的双D型谐振器，第一圆环(3-2)构成超表面中反结构式的双C型谐振器，两种谐振器组成的结构单元可以实现不同频率下相互不串扰的功能设计，通过独立旋转双D型谐振器和双C型谐振器，可分别实现0到2π的相位覆盖；
所述相变结构(3-5)所在直线与复合图案层(3)的圆心所在水平线之间锐角夹角θ1对应于相移时双D型谐振器的旋转角度，所述天线臂(3-3)所在直线与复合图案层(3)的圆心所在水平线之间的锐角夹角θ2对应于相移时双C型谐振器的旋转角度。
2.根据权利要求1所述的双频功能性超表面，其特征在于，所述相变结构(3-5)的材料为二氧化钒；
所述第一圆环(3-2)形成反结构式的双C型谐振器；
所述第二圆环(3-4)形成正结构式的双D型谐振器。
3.根据权利要求1所述的双频功能性超表面，其特征在于，所述正方形结构的边长P为140um；
所述铝片层(1)和复合图案层(3)的高度均为0.2um；
所述聚合物层(2)的高度为30um；
在所述复合图案层(3)中，第二圆环(3-4)内边缘的半径R1为30um，其外边缘的半径R2为35um，所述第一圆环(3-2)内边缘的半径R3为45um，所述第一圆环(3-2)外边缘的半径R5为63um，所述复合弧形(3-1)内边缘的半径R4为68um，两个所述天线臂(3-3)及相变结构(3-5)的宽度w均为5um。
4.一种针对权利要求1～3任意一条权利要求所述的双频功能性超表面的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过琼斯矩阵确定双频功能性超表面中圆偏振入射时的相位和反射系数；
S2、基于确定的相位和反射系数，通过有限元法对二氧化钒复合铝天线单元进行仿真，确定其对应的结构参数；
S3、通过太赫兹通信编码方式对采用确定结构参数的二氧化钒复合铝天线单元中的复合层图案进行编码及卷积运算，并设计出用于太赫兹光束的三种超表面；
S4、对于三种超表面，分别计算出0.52THz频点和0.98THz频点下对应天线单元的反射系数和相位，进而对三种超表面进行物理建模；
S5、对建模得到的三种超表面进行仿真，计算其对应的远场实际效果，并从相位和电场强度的角度对设计得到的三种超表面进行验证，完成双频功能性超表面的设计。
5.根据权利要求4所述的双频功能性超表面的设计方法，其特征在于，所述步骤S3中，通过太赫兹通信编码方式对复合层图案进行编码及卷积运算的方式为：
Figure FDA0004191735940000031
其中，等号左边分别为进行卷积操作前双D型谐振器和双C型谐振器对应的两个编码超表面，等号右边为卷积后的编码超表面。
6.根据权利要求4所述的双频功能性超表面的设计方法，其特征在于，所述步骤S3中，设计出的用于太赫兹光束的三种超表面对应的功能分别为光束分裂、聚集或发射以及聚焦或漩涡光束。
7.根据权利要求6所述的双频功能性超表面的设计方法，其特征在于，对于0.52THz频点下的超表面，二氧化钒相变前后双频功能性超表面功能保持不变，依次为一维光束分裂、一维聚焦或发射以及二维聚焦或涡旋光束；
对于0.98THz频点下的超表面，二氧化钒相变前双频超表面功能发生变化，依次为二维光束分裂、一维聚焦或发散以及涡旋光束，且在二氧化钒相变后，双频超表面的功能完全消失。
8.根据权利要求7所述的双频功能性超表面的设计方法，其特征在于，对于0.98THz频点下的超表面，通过调控二氧化钒的热光效应，实现对超表面的功能调控。
9.根据权利要求6所述的双频功能性超表面的设计方法，其特征在于，所述超表面在实现一维光束分裂和二维光束分裂的功能时，反射圆偏振铅笔光相对于入射角的偏转角根据超表面的偏转角计算公式确定。
10.根据权利要求9所述的双频功能性超表面的设计方法，其特征在于，所述步骤S3中，在进行太赫兹光束的三种超表面的设计时，超表面的偏转角θr ±的计算公式为：
Figure FDA0004191735940000041
式中，θr ±为偏转角，nr和ni分别为反射和入射时介质的折射率，θi和ko为分别是入射角和真空的波矢，
Figure FDA0004191735940000042
为超表面上的几何相位梯度；
所述超表面实现一维聚焦功能时的相移
Figure FDA0004191735940000043
为：
Figure FDA0004191735940000044
式中，
Figure FDA0004191735940000045
为具体位置x的相移，/>
Figure FDA0004191735940000046
为超表面聚焦中心的初始相移，f为焦距，x为编码粒子在x轴上的中心坐标，x0为焦点的x坐标；/>
所述超表面实现二维聚焦功能时的相移
Figure FDA0004191735940000047
为：
Figure FDA0004191735940000048
式中，
Figure FDA0004191735940000049
为具体位置(x,y)的相移，/>
Figure FDA00041917359400000410
ko、f、x和x0的值均为0，y为超表面结构单元在x轴的中心坐标和焦点的y坐标；
所述超表面实现涡旋光束功能时的二维相移
Figure FDA00041917359400000411
为：
Figure FDA00041917359400000412
式中，l为拓扑电荷，arctan(x/y)用于表征超表面结构单元的方位角。
CN202110216997.4A 2021-02-26 2021-02-26 一种双频功能性超表面及其设计方法 Active CN113013631B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110216997.4A CN113013631B (zh) 2021-02-26 2021-02-26 一种双频功能性超表面及其设计方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110216997.4A CN113013631B (zh) 2021-02-26 2021-02-26 一种双频功能性超表面及其设计方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113013631A CN113013631A (zh) 2021-06-22
CN113013631B true CN113013631B (zh) 2023-06-02

Family

ID=76386301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110216997.4A Active CN113013631B (zh) 2021-02-26 2021-02-26 一种双频功能性超表面及其设计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113013631B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114236817B (zh) * 2021-12-23 2022-12-06 中国科学院物理研究所 一种基于涡旋光束轨道角动量的多焦点超表面的设计方法
CN114465013B (zh) * 2022-02-21 2023-06-30 西安电子科技大学 基于各向异性全息超表面的球面共形双圆极化双波束天线
CN115047547B (zh) * 2022-05-26 2023-07-11 成都信息工程大学 一种双频太赫兹空间波操控器件的构造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107359388A (zh) * 2017-05-19 2017-11-17 电子科技大学 超表面太赫兹动态反射式极化调制器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107134654A (zh) * 2017-04-21 2017-09-05 南京航空航天大学 基于电磁超表面的双频双圆极化天线及其性能实现方法
CN107834209A (zh) * 2017-12-06 2018-03-23 哈尔滨理工大学 一种宽角度极化不敏感太赫兹三带吸收器
EP3570375A1 (en) * 2018-05-14 2019-11-20 Paris Sciences et Lettres - Quartier Latin Reconfigurable antenna assembly having a metasurface of metasurfaces
CN208674379U (zh) * 2018-09-07 2019-03-29 南京邮电大学 一种基于电磁超材料的宽频带太赫兹吸波器
CN210040564U (zh) * 2019-08-20 2020-02-07 南京邮电大学 一种基于二氧化钒和腔体谐振的双层太赫兹吸波器
CN111697342A (zh) * 2020-06-19 2020-09-22 成都信息工程大学 产生携带轨道角动量波束的透射型人工电磁超表面单元
CN112162444B (zh) * 2020-09-24 2023-10-27 东北石油大学 基于相变原理的双频带到宽频带的太赫兹吸收开关

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107359388A (zh) * 2017-05-19 2017-11-17 电子科技大学 超表面太赫兹动态反射式极化调制器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ku Band High-Q Switchable Cavity Filter using Vanadium Dioxide (VO2) Microwave Disk-Shaped Switch;M. Agaty 等;《2018 48th European Microwave Conference》;第483-486页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113013631A (zh) 2021-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113013631B (zh) 一种双频功能性超表面及其设计方法
Biswas et al. Tunable graphene metasurface reflectarray for cloaking, illusion, and focusing
Kim et al. Optical Huygens’ metasurfaces with independent control of the magnitude and phase of the local reflection coefficients
Fan et al. High-efficiency ultrathin terahertz geometric metasurface for full-space wavefront manipulation at two frequencies
Fan et al. Frequency scanning radiation by decoupling spoof surface plasmon polaritons via phase gradient metasurface
CN105428825A (zh) 一种基于超表面的变极化多功能微带阵天线
WO2017020792A1 (zh) 一种左旋圆偏振转换的超材料薄膜
Wu et al. A double-layer chiral metamaterial with negative index
CN103645565B (zh) 一种亚波长等离激元偏振转换器
Li et al. Manipulation of terahertz wave using coding Pancharatnam–Berry phase metasurface
CN213151026U (zh) 一种反射型三频段相位独立调控的超表面单元
CN111740227B (zh) 一种用于调控电磁波传输的多功能编码超表面
CN104377452B (zh) 一种基于人工电磁表面的纯介质电磁透镜的设计方法
Liu et al. Conformal polarization conversion metasurface for omni-directional circular polarization antenna application
CN109216932A (zh) 一种共口径设计的双频段各向异性编码超表面
CN109742554B (zh) 一种双频Ku波段圆极化敏感吸波器
CN111048908B (zh) 一种光学透明型宽带超表面Salisbury屏吸波结构设计方法
CN203616532U (zh) 一种亚波长等离激元偏振转换器
CN114243306A (zh) 一种闪电型可多项功能切换的太赫兹超表面
CN114024144B (zh) 多功能双频编码超表面
Zhang et al. A tunable ultra-wideband cross-polarization conversion based on the band splicing technology
Xu et al. Broadband polarization manipulation based on W-shaped metasurface
CN105071049A (zh) 一种双向超材料吸波体
Huang et al. Broadband linear polarizer with high-efficient asymmetric transmission using a chiral metasurface
CN110794596B (zh) 一种基于石墨烯-介质复合超表面的反射式宽频带偏振控制器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant