CN116191037B 三频段全空间圆极化幅相同调超表面集成器及设计方法 （中国人民解放军空军工程大学）

三频段全空间圆极化幅相同调超表面集成体为一种三频段全空间圆极化幅相同调超表面集成器及设计方法。超表面集成器由M*M个超表金属层和第二金属层刻蚀在第一介质板的上下板的上下表面；第一金属层结构为X型金属贴片间圆极化幅相同调超表面集成器可以在不同频2圆极化幅相同调超表面集成器由M*M个具有相同尺寸的超表面单元在平面内等间距周期延所述第一金属层和第二金属层设置在第一介质板上下表面，第三金属第二金属层是开设在与超表面单元相同尺寸的金属层上的双同心圆环金属缝隙结构，所述双同心圆环金属缝隙结构为金属层上开设有2个同心的金属缝隙内环和金属缝隙外第三金属层和第四金属层采用相同结构，均包括子结构一和子双C型槽谐振器包括外环C型槽谐振器和内环C型槽谐振器；外环C型槽谐谐振器的缝隙之间呈90度夹角；第三金属层和第四金属的双C型槽谐振器的旋转角度分别为θ1和θ3；所述子结构二采用内环双C型开口金属谐振环，双C型开口金属谐振环为两个同心圆三金属层和第四金属的双C型开口金属谐振环的旋转角度分别为θ2和θ4。36.一种如权利要求1_5中任一三频段全空间圆极化幅相同调超表面集成器的设计方述X形金属结构设置在第一介质板上表面，通过参数扫描使单元的共极化反射频带与双频频带与双频带通频率选择表面结构的两个透7.根据权利要求6所述三频段全空间圆极化幅相同调超表面集成器的设计方法，其特8.根据权利要求6所述三频段全空间圆极化幅相同调超表面集成器的设计方法，其特49.根据权利要求6所述三频段全空间圆极化幅相同调超表面集成器的设计方法，其特5是全空间超表面在多频段幅相同调方面的调控研究尚处于初段全空间圆极化幅相同调超表面集成器由M*M个具有相同尺寸的超表面单元在平面内等间[0007]所述第一金属层是X形金属结构，所述X形金属结构由2条交叉的金属结构条带构X形金属结构与x轴[0008]第二金属层是开设在与超表面单元相同尺寸的金属层上双同心圆环金属缝隙结构，所述双同心圆环金属缝隙结构为金属层上开设有2个同心的金属缝隙内环和金属缝隙6型槽谐振器的缝隙之间呈90度夹角；第三金属层和第四金属的双C型槽谐振器的旋转角度分别为θ1和θ3；第三金属层和第四金属的双C型开口金属谐振环的旋转角度分别为θ2和θ4。[0012]更近一步地，所述X形金属结构通过控制交叉金属结构条带的旋转角之差α2控制[0020]第一金属层、第二金属层、第三金属层和第四金属层材质为金属铜，厚度为段全空间圆极化幅相同调超表面集成器设计方法包括7上层介质板上层X型单元图；(c)上层介质板下层FSS单元图；(d)下层介质板单元结构图；8[0047]图8为LCP平面波入射下单元的幅度和相位电磁特性。(a)不同α3下交叉极化透射幅度和(b)交叉极化透射相位；(c)不同α3下共极化反射幅度和(d)共极化反射相位变化曲[0051]图12为LCP波入射下仿真得到的(a,c)7GHz和(b,d)10.2GHz处的RCP波三维远场[0052]图13为LCP波入射下，(a)7GHz时方位角等于90度和(垂直平面处测得的RCP波的(a,c,e,g)幅度分布和(b,d,f,[0059]本发明提供的三频段多功能集成超表面器件，由M*M个具有相同尺寸的超表面单9[0063]受频率选择表面启发，为在超表面的透射频段和反射频属单元位于第一层介质板顶部，通过参数扫描使单元的共极化反射频带与FSS的反射频段[0069]在第二层介质板上引入双C型金属槽和开口谐振环，通过参数扫描使单元的两个度从0.83逐步减小为0，且相位基本保持不变，且通过改变整体旋转角β3，其中β3＝(θ4+段实现对透射波和反射波的幅度和相位联合单元旋转角之差对三个频段幅度和相位变化特R6=[0080]本发明在低频fL＝7GHz处设计透射模式下的y轴双涡旋波束的功能，在低频fM=[0081]在自由空间中若需要生成多个涡旋波束，则超为fL＝7GHz处透射半空间的双涡旋波束测试结果，(e_h)为反射半空间的双涡旋波束测试反射半空间的涡旋波效果相比透射半空间的涡旋波束更好。可以归因于相对于低频透射d1yF2)代表焦点二的三维坐标位置。在这里，我[0092]图16给出了fH＝15.7GHz处双焦点聚焦情况的仿真