同时调控表面波和传播波的新型人工电磁表面及制作方法

    公开(公告)号:CN104103907B

    公开(公告)日:2016-11-09

    申请号:CN201410340439.9

    申请日:2014-07-16

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种同时调控表面波和传播波的新型人工电磁表面及其制备方法,包括按照一定顺序设置的介质基板、金属层和表面结构;所述表面结构由尺寸不同的方形贴片组成两个相邻的圆形区域;在一个圆形区域,方形贴片组成一表面波龙伯透镜,在另一个圆形区域,方形贴片组成一基于全息光学的人工表面。本发明利用表面龙波透镜控制表面波,利用全息表面调控辐射波,实现了表面波和辐射波的转换。同时,将两者结合在一起,实现了同时控制表面波和辐射波的目的。本发明可以作为表面波信息处理系统的终端,用来接收和辐射携带信息的电磁波,并可以通过缩放尺寸使其应用在不同频段。

    一种多比特电磁编码超材料

    公开(公告)号:CN103928764B

    公开(公告)日:2016-08-17

    申请号:CN201410145132.3

    申请日:2014-04-11

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种多比特电磁编码超材料或超表面是由在较宽频带内相位差保持基本稳定的有限种的电磁超材料单元按照一定规律排列而成。可由相位响应由低到高依次相差接近90度的四种电磁超材料单元(分别记为“00”,“01”,“10”和“11”单元),按一定编码规律排布可构成二比特电磁编码超材料或超表面;或由相位响应由低到高依次相差接近45度的八种电磁超材料单元(分别记为“000”,“001”,“010”,“011”,“100”,“101”,“110”和“111”单元),按一定编码规律排布可构成三比特电磁编码超材料或超表面;以此类推。采用多比特电磁编码超材料或超表面,无需从等效媒质参数的角度来设计,而只需设计相应的编码次序,就可以调控电磁波,实现预期的各种功能,具有易于设计、易于加工、工作频带宽等优点。

    一种数字式可重构雷达天线

    公开(公告)号:CN104269648B

    公开(公告)日:2017-05-03

    申请号:CN201410510873.7

    申请日:2014-09-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种数字式可重构雷达天线。该雷达天线采用空间馈电方式,由馈源喇叭和数字式人工反射面组成。馈源喇叭远离反射面放置,在分析和设计过程中,馈源用平面波模拟。反射面由周期排布的人工单元结构组成,每个人工单元集成4个开关二极管。每个人工单元由单独的直流偏置所控制,从而动态呈现两种反射相位,即当二极管全导通时,反射相位为0;当二极管全截止时,反射相位为π。将反射相位为0的一类单元记为“0”,反射相位为π的一类单元记为 “1”,通过编程控制每个单元的直流偏置,使整个反射表面上 “0” 和 “1” 的分布可以实现实时数字编程控制,进而实现可重构的雷达天线。利用本发明构建不同的编码,可以实现更多其它的功能。

    一种基于超表面的宽带低副瓣天线

    公开(公告)号:CN104241862A

    公开(公告)日:2014-12-24

    申请号:CN201410481772.1

    申请日:2014-09-19

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种基于超表面的宽带低副瓣天线,包括矩形波导、角锥喇叭,设定所述角锥喇叭与口面电场垂直方向的金属壁距矩形波导一定距离为起始位置,从起始位置到角锥喇叭口的所述金属壁由超表面取代,所述超表面内壁由若干非谐振单元结构均匀排布组成,所述非谐振单元结构包括设置在金属板上的平面介质基板,及在其上刻蚀的金属图案。本发明通过将天线口面电场调整为锥削分布,使得天线能够在很宽频带内实现低副瓣,并且本发明的设计方法也适用于其他频带。

    一种数字式可编程超表面

    公开(公告)号:CN104078771A

    公开(公告)日:2014-10-01

    申请号:CN201410343016.2

    申请日:2014-07-17

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种数字式可编程超表面,由数字控制单元和受控的人工电磁表面两部分所组成。其中,人工电磁表面是由周期排布的人工单元结构构成,每个人工单元结构集成了一个开关二极管,在两种不同的偏置电压下,人工单元结构可以呈现两种不同的电磁特性,即每个单元结构可以在两种电磁状态间实时切换。而这种切换由数字控制部分提供的偏置电压来实现,通过对不同单元结构提供不同的偏置电压,人工表面可以实现不同的电磁功能,每种功能对应数字控制单元的一组控制编码。本发明具有设计过程简单,应用灵活简便,易于加工等优点。在高性能天线、减小雷达散射截面等方面都有重要的应用前景。

    一种一比特电磁编码超材料

    公开(公告)号:CN103904436A

    公开(公告)日:2014-07-02

    申请号:CN201410146498.2

    申请日:2014-04-11

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种一比特电磁编码超材料或超表面是由在较宽频带内相位差接近180度的两种基本单元(记为“0”和“1”单元),按照一定规律排列而成。采用一比特电磁编码超材料或超表面,无需从等效媒质参数的角度来设计,而只需设计相应的“0”和“1”单元编码次序,就可以调控电磁波,实现预期的各种功能,包括实现特定的散射波方向图、减小雷达散射截面(RCS)等。本发明具有易于设计、易于加工、宽频带等优点,在高性能天线、减小雷达散射截面等方面都有重要的应用前景。将来还可与FPGA等硬件结合,通过数字切换实现数字电磁超材料或超表面的多重功能。

    一种基于新型人工电磁材料的宽频带低副瓣透镜天线

    公开(公告)号:CN103337710A

    公开(公告)日:2013-10-02

    申请号:CN201310190179.7

    申请日:2013-05-21

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于新型人工电磁材料的宽频带低副瓣透镜天线,包括中轴线位于同一直线上的透镜主体、阻抗匹配层和馈源,所述透镜主体和阻抗匹配层的折射率分别沿径向渐变分布,沿轴向均匀分布;所述透镜主体和阻抗匹配层由新型人工电磁材料构成,所述新型人工电磁材料由周期性排布的基本单元构成。本发明提供的基于新型人工电磁材料的宽频带低副瓣透镜天线,首次在微波段实现了同时调控口面场幅度和相位分布的透镜天线;透镜天线的带宽较宽,在Ku波段内色散不明显,性能稳定;制作简单、工艺成熟、价格不高、便于推广;可通过结构参数的缩放,适用于微波、毫米波和太赫兹波等不同波段。

    一种基于新型人工电磁材料的宽频带低副瓣透镜天线

    公开(公告)号:CN103337710B

    公开(公告)日:2015-07-15

    申请号:CN201310190179.7

    申请日:2013-05-21

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于新型人工电磁材料的宽频带低副瓣透镜天线,包括中轴线位于同一直线上的透镜主体、阻抗匹配层和馈源,所述透镜主体和阻抗匹配层的折射率分别沿径向渐变分布,沿轴向均匀分布;所述透镜主体和阻抗匹配层由新型人工电磁材料构成,所述新型人工电磁材料由周期性排布的基本单元构成。本发明提供的基于新型人工电磁材料的宽频带低副瓣透镜天线,首次在微波段实现了同时调控口面场幅度和相位分布的透镜天线;透镜天线的带宽较宽,在Ku波段内色散不明显,性能稳定;制作简单、工艺成熟、价格不高、便于推广;可通过结构参数的缩放,适用于微波、毫米波和太赫兹波等不同波段。

    一种数字式可重构雷达天线

    公开(公告)号:CN104269648A

    公开(公告)日:2015-01-07

    申请号:CN201410510873.7

    申请日:2014-09-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种数字式可重构雷达天线。该雷达天线采用空间馈电方式,由馈源喇叭和数字式人工反射面组成。馈源喇叭远离反射面放置,在分析和设计过程中,馈源用平面波模拟。反射面由周期排布的人工单元结构组成,每个人工单元集成4个开关二极管。每个人工单元由单独的直流偏置所控制,从而动态呈现两种反射相位,即当二极管全导通时,反射相位为0;当二极管全截止时,反射相位为π。将反射相位为0的一类单元记为“0”,反射相位为π的一类单元记为“1”,通过编程控制每个单元的直流偏置,使整个反射表面上“0”和“1”的分布可以实现实时数字编程控制,进而实现可重构的雷达天线。利用本发明构建不同的编码,可以实现更多其它的功能。

    基于新型人工电磁材料的宽带宽角增益透镜天线

    公开(公告)号:CN103647153A

    公开(公告)日:2014-03-19

    申请号:CN201310587028.5

    申请日:2013-11-20

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 基于新型人工电磁材料的宽带宽角增益天线由一系列新型人工电磁材料按照一定的规律排列而成,构成等效的折射率渐变的人工媒质。该新型透镜天线包括基于新型人工电磁材料1的矩形角锥喇叭透镜2。新型人工电磁材料1的某一片印刷电路板的具体结构3为印刷在介质基板上的一系列“I”形状单元4,按照特定的规律排列。通过调节“I”型结构的大小,得到透镜所需的折射率分布。本发明具有最低增益高、宽波束宽度、易于加工、成本低、重量轻和尺寸小便于集成等优点。

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