基于反射型超表面的近场聚焦研究

摘要

首先设计了一种新型反射型超表面单元,在频段8～15 GHz单元反射系数相位范围均超过360°,在15 GHz可达到700°,能够满足任意方向聚焦对超表面单元相位的需求.由于单元结构的中心对称性,其具有极化不敏感特性.其次,设计了一种由27×27个单元所组成,尺寸为405 mm×405 mm且工作在10 GHz的相位梯度超表面.该超表面采用喇叭空馈电磁波的方式,实现超表面反射波在辐射近场区域产生焦点.最后,通过仿真实验证实了当引入不同极化入射波时,超表面反射聚焦效果保持在稳定水平.该研究在无线输能、近场通信和探测等领域具有潜在应用价值.