动态可调谐的频域多功能可重构极化转换超表面

摘要

设计任意调控极化的电磁器件是一个研究热点,其中多功能可重构电磁器件在雷达、卫星通信等领域有着广泛的应用.本文设计了一种基于正本征负极(PIN)二极管可调谐的多功能可重构极化转换超表面,可以实现不同频段内的线极化波转换、线极化波-圆极化波转换和全反射功能的切换,在斜入射角小于30°时,多功能转换器能保持高效的宽带极化转换特性.这种转换和重构特性主要是由于结构本身的各向异性和PIN管不同状态时耦合模式的改变.此外,利用表面电流解释了偏振转换的物理机理,电谐振和磁谐振的共同作用导致了偏振转换.最后,对该结构样品进行实验验证,其结果与仿真吻合较好.该器件在极化调控、频率控制、智能反射面设计和天线设计等方面具有潜在的应用价值.