隔离线接地孔间距对抑制串扰效能影响的分析

抑制印制电路板上微带线间串扰是高速PCB信号完整性设计的重要内容。文中研究了在两平行微带线之间加上带有接地孔的隔离线这种方法减小串扰的有效性,讨论了在工作频带内因此发生谐振的孔间距要求,仿真得到了不同情况下的S参数、电流分布图。通过加上升时间0.1ns、周期1ns的方波脉冲激励,比较了改善前后端口的串扰的情况,可以看出串扰得到了有效地抑制。

基于异常反射型超表面的天线反射面设计

在实际应用中有许多场合需要对电磁波的传播进行人工调控,传统的光学器件或者人工电磁介质都是采用三维结构,但传统的三维结构介质很难与其他器件或设备进行集成.利用相位非连续人工电磁表面则可以在传播路径的介质分界面上引入相位突变,进而实现人工调控电磁波.文章在此基础上在微波波段利用构造分界面相位梯度提出了一种异常反射型超表面的设计,用作天线反射面可将圆极化波高效地转化为交叉极化波,为微波段的电磁波人工调控提供了新的手段.根据广义反射定律及斜入射时相位突变修正设计的天线反射面,在X波段可以实现对入射电磁波的人工调控,并通过仿真分析验证了该设计方法的准确性,为人工电磁表面作为天线反射面提供了一种设计思路.

微波段超构表面对电磁波波前的调控研究

文章回顾总结了本课题组近期关于微波段超构表面的研究进展。首先推导了单层超构表面的透射效率极限值,并设计实现了对交叉圆极化电磁波波前的有效人工调控。进一步基于等效滤波器的理论模型,推导了多层超表面的基本结构特性,在此基础上设计了能够分别工作于线极化及圆极化入射波条件下的多层超构透镜,实现了微波涡旋波束的高效激发,以及对正交圆极化的内在对称性进行人为解耦等多重波前调控。经过一系列的仿真分析和实验验证,我们所设计的微波段单层、多层超构表面均可产生符合预期理论设计的调控结果。这些研究进展为电磁波调控器件的平面化提供了有效的理论依据,加快了超构表面在无线通信技术领域的应用和发展。

一种双频带频率选择表面的设计

本文设计了一种工作在8.5~11 GHz频段及35.5~37.5 GHz频段上的双层双频带频率选择表面结构。根据该FSS的物理结构建立了其等效电路模型,该模型的上层可视为一个容性面,下层可视为感性面。利用CST软件对所设计模型进行仿真分析,仿真结果与所给出的电路模型得到的结果可以很好地拟合。通过分析仿真结果得知,该结构在所需的X波段及Ka波段内均有良好的频率选择特性。第一通带由感性面与容性面耦合实现,第二通带通过单元间电容和下层十字形结构形成的等效电感谐振实现。本文所设计FSS结构单元尺寸很小,相对于第一谐振点9.63GHz不足1/5波长,介质板厚度为0.1mm。

波导谐振腔集成馈电型波前调控惠更斯超表面研究

本文针对一种波导谐振腔集成馈电型惠更斯超表面重点进行了波束调控方法研究.通过合理地调节单元中电偶极子和磁偶极子的尺寸参数,对惠更斯超表面单元的相位调控范围实现了接近360°的相位覆盖,并且保持了较高的传输效率.研究中通过分析开口波导谐振腔馈电模式的谐振机理,构建了具备集成馈电功能的开口波导谐振腔结构,并表征了其电场极化特性,掌握了口面电场分布规律.在此基础上,根据广义菲涅尔定律构建出具有不同相位梯度的惠更斯超表面单元阵列,将其嵌入开口谐振腔,从而保障波导内的电磁波定向辐射是采用一维惠更斯超表面机制工作.仿真和实验结果均证明了所提出的波导谐振腔集成馈电超表面能有效地实现对辐射波方向的高效调控.这种波导谐振腔加载超表面的方式不但能够实现对电磁波辐射角度的灵活调控,提高电磁波调控的效率,而且所设计的超表面具有结构紧凑的优点,有利于系统的集成和小型化设计.

基于超构表面的光学计算与先进成像(特邀)

由亚波长纳米结构组成的超构表面作为一种新兴的颠覆性技术,能够对相位、振幅值、偏振和色散等光场特性进行独立调控,这对于波前调控元件、集成成像系统、可穿戴光电设备来说都具有重要的意义。超构表面能够以光速对输入波信号进行复杂的模拟计算,为超薄、超快、高通量和高集成度的低功耗光学成像平台的构建提供了一种全新的方案。本文总结了基于超构表面的光学模拟计算和光学成像的最新进展,从二者之间的基本联系出发,讨论了全光计算超构表面和超构表面成像系统之间的内在联系,详细介绍了超构表面在这些领域的应用,包括图像处理、边缘检测、相位成像、集成化成像系统等,最后总结了超构表面光学计算当前面临的挑战,并展望了未来的发展方向。

Bi-layered coded metasurface for multi-functional hologram with broadband transmission and efficient reflection

A multi-functional full-space metasurface based on frequency and polarization multiplexing is proposed.The metasurface unit consists of metallic patterns printed on the two faces of a single-layered dielectric substrate.The unit cell can control electromagnetic wavefronts to achieve a broadband transmission with amplitudes greater than 0.4 from 4.4 to 10.4 GHz.Meanwhile,at 11.7 GHz and 15.4 GHz,four high-efficiency reflection channels with a reflection amplitude greater than 0.8 are also realized.When illuminated by linearly polarized waves,five different functions can be realized at five different frequencies,which are demonstrated by theoretical calculations,full-wave simulations,and experimental measurements.