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二维宽带相位梯度超表面设计及实验验证
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:物理学报
  • 时间:2015.5.1
  • 页码:094101-
  • 分类:TN958[电子电信—信号与信息处理;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[1]空军工程大学理学院,西安710051, [2]西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室,西安710049, [3]西安交通大学电子信息工程学院,西安710049
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:61331005,11204378,11274389,11304393,61302023)、中国博士后科学基金(批准号:2013M532131,2013M532221)和陕西省基础研究计划(批准号:2011JQ8031,2013JM6005)资助的课题.
  • 相关项目:超材料耦合表面等离激元诱导的电磁波透明研究
中文摘要:

针对圆极化波,通过同极化反射超表面结构单元的空间排布,设计实现了一种二维非色散高效相位梯度超表面.同极化反射相位可以通过同极化反射超表面结构单元金属线的面内旋转来自由调控.实现的相位梯度超表面可对左右旋入射波产生相反的相位梯度.当线极化波入射到超表面上时,反射波被分为两束向相反方向传播的圆极化波.仿真了线极化波垂直入射时的反射功率密度谱,仿真结果与理论上设计的异常反射方向一致.制作了厚度为2mm的超表面样品,测试了其镜面反射率曲线.实验结果表明,线极化波垂直入射时,超表面在9.5~19.0GHz的镜面反射率降至-5dB以下.

英文摘要:

For dealing with circularly polarized waves, a high-efficient two-dimensional dispersionless phase-gradient meta- surface is devised and achieved by spatially arranging co-polarized reflective metasurface unit cells. The phase of the co-polarized reflection can be freely modulated via a rotating metallic wire of the co-polarized reflective metasurface unit cell in-plane. The achieved phase gradient metasurface can produce opposite-sign phase gradient for left-and right- handed circularly polarized incident waves. During linearly polarized wave incidence, the reflected waves will decompose into two counter-directionally propagating circularly polarized waves. Reflective power density spectra for the linearly polarized wave in normal incidence are simulated, which are well consistent with the theoretically designed anomalous reflection direction. A 2 mm thick sample is fabricated and the mirror reflectivity curve is measured. Experimental results show that for linearly polarized wave normal incidence, the mirror reflectivity is reduced to below -5 dB in a wide band from 9.5 to 17.0 GHz.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876