一种极化可控的涡旋多波束超材料反射阵及其设计方法

    公开(公告)号:CN109193168A

    公开(公告)日:2019-01-11

    申请号:CN201811097059.1

    申请日:2018-09-20

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种极化可控的涡旋多波束超材料反射阵,由电磁各向异性的单元结构组成,单元结构包括上层金属图案层、中层介质层及下层金属背板层。上层金属图案层采用正交的工字形结构。本发明还公开了此种超材料反射阵的设计方法。调整工字形结构的水平臂长,可以有效控制水平极化波的反射相位,而不会对垂直极化波相位产生影响,调控工字形结构的垂直臂长,可以有效控制垂直极化波的反射相位,不会对水平极化波产生影响。该超材料反射阵可对每个波束的极化状态、涡旋拓扑荷数、传播方向进行独立设计和调控,可以降低传统涡旋多波束器件的成本,促进多功能化涡旋多波束器件的发展。

    一种基于有源超表面的极化可重构转换器

    公开(公告)号:CN114336077A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202210060113.5

    申请日:2022-01-19

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于有源超表面的极化可重构转换器,该极化转化器单元是由单个超表面单元和一个PIN二极管组成,每个超表面单元由三层金属,三层介质以及连接顶层和底层的金属化过孔构成。通过控制外围电压控制反射波极化状态。反射波可以是共极化波,也可以是交叉极化波。该转换器不仅对线极化波极化可控,对圆极化波也可以极化可控。该结构工作频率范围覆盖X波段,具有较宽的相对带宽,同时在整个带宽以内有较高的转换效率。本发明设计简便,外围控制电压小且控制电路简单,厚度薄,有良好的通用性,通过调整尺寸结构便可设计在不同工作频段内,易于推广应用。其在雷达散射截面缩减,无线通信中具有潜在的应用价值。

    实现多种调制方案无线通信的时域编码超表面

    公开(公告)号:CN110855589B

    公开(公告)日:2022-05-10

    申请号:CN201911051494.5

    申请日:2019-10-31

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种实现多种调制方案无线通信的时域编码超表面,包括:n个基本单元,n个基本单元周期排列,整体电磁特性通过由控制电路生成的控制信号实时改变。本发明原理简单,通过改变控制信号的频率与波形,就可以改变电磁波能量转换的频率、幅度与相位;利用基本单元组成阵列,由同一信号控制,可降低由于边界不同对单元电磁特性所产生的干扰,同时也减少了馈电网络设计复杂度;仅通过高速动态变化的控制信号即可将基带数据信号调制到特定载波频率上,实现无线通信;仅利用相位可调的基本单元就获得了精确调控特定载波频率幅度/相位的能力,可以根据不同调制方案的需求生成符合协议标准分布的星座图。

    高效率电磁波频率转换时域超表面

    公开(公告)号:CN110829033B

    公开(公告)日:2021-04-27

    申请号:CN201911030353.5

    申请日:2019-10-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高效率电磁波频率转换时域超表面,包括:n个基本单元周期排列,并由同一控制电路生成的信号控制。本发明的有益效果为:(1)本发明原理简单,只需要改变控制信号的频率以及波形,就可以实现电磁波的频率转换;(2)本发明利用多个基本单元组成阵列,由同一信号控制,可降低由于边界不同对单元反射系数所产生的干扰,同时也减少了馈电网络设计复杂度;(3)与传统设计相比,本发明基本单元拥有大相移范围与低传输损耗等特点,因此具有超高的转换效率以及优异的干扰谐波抑制能力。

    一种基于PIN二极管的可调手性单元、超材料及应用方法

    公开(公告)号:CN109256621A

    公开(公告)日:2019-01-22

    申请号:CN201811438581.1

    申请日:2018-11-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种基于PIN管的可调型手性电磁超材料,其由亚波长尺度上的多个手性单元沿正交方向规则排列构成。手性单元包括在介质基板上下表面加工两个相互扭转一定角度的开口环状金属,该部件是主要谐振部件,在两个环状金属上分别加工一个缝隙,这样把环状金属分割成了两个部分,把PIN二极管焊接在环状金属的表面,其正负极分别连接环状金属的两个部分,通过金属连接线将环状金属的两个部分与金属条带相连,金属条带分为正、负两部分,通过外部连接线与电源相连。在不超过PIN二极管击穿电压值的范围内调节电压或电流,可改变环状金属的谐振状态,进而改变交叉极化电磁波的透射率和透射频段。本发明具有连续可调的效果,并进一步实现相位的调控,能够应用在多种场合之下。

    一种基于有源超表面的极化可重构转换器

    公开(公告)号:CN114336077B

    公开(公告)日:2025-04-22

    申请号:CN202210060113.5

    申请日:2022-01-19

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于有源超表面的极化可重构转换器,该极化转化器单元是由单个超表面单元和一个PIN二极管组成,每个超表面单元由三层金属,三层介质以及连接顶层和底层的金属化过孔构成。通过控制外围电压控制反射波极化状态。反射波可以是共极化波,也可以是交叉极化波。该转换器不仅对线极化波极化可控,对圆极化波也可以极化可控。该结构工作频率范围覆盖X波段,具有较宽的相对带宽,同时在整个带宽以内有较高的转换效率。本发明设计简便,外围控制电压小且控制电路简单,厚度薄,有良好的通用性,通过调整尺寸结构便可设计在不同工作频段内,易于推广应用。其在雷达散射截面缩减,无线通信中具有潜在的应用价值。

    实现多种调制方案无线通信的时域编码超表面

    公开(公告)号:CN110855589A

    公开(公告)日:2020-02-28

    申请号:CN201911051494.5

    申请日:2019-10-31

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种实现多种调制方案无线通信的时域编码超表面,包括:n个基本单元,n个基本单元周期排列,整体电磁特性通过由控制电路生成的控制信号实时改变。本发明原理简单,通过改变控制信号的频率与波形,就可以改变电磁波能量转换的频率、幅度与相位;利用基本单元组成阵列,由同一信号控制,可降低由于边界不同对单元电磁特性所产生的干扰,同时也减少了馈电网络设计复杂度;仅通过高速动态变化的控制信号即可将基带数据信号调制到特定载波频率上,实现无线通信;仅利用相位可调的基本单元就获得了精确调控特定载波频率幅度/相位的能力,可以根据不同调制方案的需求生成符合协议标准分布的星座图。

    高效率电磁波频率转换时域超表面

    公开(公告)号:CN110829033A

    公开(公告)日:2020-02-21

    申请号:CN201911030353.5

    申请日:2019-10-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高效率电磁波频率转换时域超表面,包括:n个基本单元周期排列,并由同一控制电路生成的信号控制。本发明的有益效果为:(1)本发明原理简单,只需要改变控制信号的频率以及波形,就可以实现电磁波的频率转换;(2)本发明利用多个基本单元组成阵列,由同一信号控制,可降低由于边界不同对单元反射系数所产生的干扰,同时也减少了馈电网络设计复杂度;(3)与传统设计相比,本发明基本单元拥有大相移范围与低传输损耗等特点,因此具有超高的转换效率以及优异的干扰谐波抑制能力。

    一种可高效率传输人工声表面波的声波导及其设计方法

    公开(公告)号:CN109147755A

    公开(公告)日:2019-01-04

    申请号:CN201810820482.3

    申请日:2018-07-24

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: G10K11/36 G10K11/26

    Abstract: 本发明公开了一种可高效率传输人工声表面波的声波导及其设计方法,由矩形槽单元结构和一个额外的过渡结构组成,均为金属材料制成。矩形槽单元结构具有亚波长的厚度,通过调整槽的宽度、深度和厚度可以改变人工声表面波的传输特性,同时过渡结构可以在一个宽频带内将来自声源的体积波高效率的转化成人工声表面波。该声波导不仅能够高效率传输人工声表面波,还可以同时实现对体积波和表面波的高效率转化,可以降低传统声表面波器件的成本,促进声表面波器件和声学器件的发展。

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