具有高选频特性和高角度稳定性的无通孔透射型极化扭转超表面
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TN820

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国家自然科学基金(61701249,62071238);江苏省自然科学基金(BK20160959,BK20191399)


A vialess polarization-rotation transmissive metasurface with high frequency selectivity and angular stability
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    摘要:

    本文提出一种无通孔透射型极化扭转超表面(PRTM)结构,该PRTM可将线极化入射波的极化方向旋转90°,且具有优秀的频率选择特性和角度稳定性.PRTM采用3层金属贴片和2层基板来实现,其中,顶部与底部金属层为相互垂直的极化栅,中间金属层为四角加载矩形贴片的双模矩形环组成的阵列.该PRTM具有2个交叉极化传输极点和一个交叉极化传输零点,其中,交叉极化传输零点位置灵活可调.由于交叉极化传输零点的引入,使得PRTM的上阻带或下阻带具有优秀的频率选择特性.同时,本文对PRTM单元的物理尺寸参数进行研究,并总结出一套PRTM单元设计流程.最后,对2个中心频率f0为15 GHz的PRTM样本进行加工和测量,测量结果与仿真结果吻合良好.

    Abstract:

    Here,a vialess Polarization-Rotation Transmissive Metasurface (PRTM) is proposed,which rotates the polarization direction of linearly polarized incident waves by 90° and exhibits excellent frequency selectivity and angular stability.The PRTM unit cell consist of three metallic layers separated by two substrate layers.The top and bottom metallic layers are perpendicular polarizing grids,while the middle layer comprises a miniaturized array of dual-mode rectangular rings with four corner-loaded patches.The PRTM unit cell features two cross-polarized transmission poles and one cross-polarized transmission null,enabling flexible adjustment of the null position.By introducing the cross-polarized transmission null,the PRTM achieves upper or lower stopbands of the unit cell with excellent frequency selectivity.Furthermore,the physical size parameters of the PRTM unit cell were analyzed,and a set of design processes were summarized.Finally,two PRTM prototypes with center frequency of 15 GHz were fabricated and measured,showing close agreement between simulated and measured results.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

朱熙铖,葛莹,张盼盼,涂刚毅,葛俊祥.具有高选频特性和高角度稳定性的无通孔透射型极化扭转超表面[J].南京信息工程大学学报(自然科学版),2026,18(1):121-129
ZHU Xicheng, GE Ying, ZHANG Panpan, TU Gangyi, GE Junxiang. A vialess polarization-rotation transmissive metasurface with high frequency selectivity and angular stability[J]. Journal of Nanjing University of Information Science & Technology, 2026,18(1):121-129

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  • 收稿日期:2024-08-02
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  • 在线发布日期: 2026-01-17
  • 出版日期: 2026-01-28
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