摘要：针对刚性介质基板材料难以弯曲共形以及宽带宽、高极化转换效率(polarization conversion ratio,PCR)和小型化极化转换器的应用需求,本文提出一种双宽频带、高PCR的柔性极化转换超表面。所设计的超表面由金属图案层、柔性介质层和金属接地板组成。仿真结果表明,该超表面在8.52—13.35 GHz和15.12—19.54 GHz频带内将线极化波极化方向旋转90°,PCR分别为96.50%和98.43%,相对带宽分别为44.21%和25.51%。通过改变柔性介质层厚度调控双频带极化转换性能。对谐振频率处的表面电流进行仿真,分析了双频带和高PCR的机理。此外,研究该超表面的PCR对入射角和极化方式的依赖性,结果表明该超表面在0—30°入射角内具有较好的双频带极化转换性能,且具有极化不敏感性。所提出的双频带柔性极化转换超表面在电磁波极化调控应用中拥有巨大潜力。

摘要：针对多频带和完美吸波器的应用需求,本文设计一种基于超表面的三频带吸波器。所提出的吸波器由金属图案层、中间介质层和金属底板组成。研究表明,该吸波器在5.16 GHz(C波段)、7.27 GHz(C波段)和8.32 GHz(X波段)3个谐振频率处的吸波率分别为99.98%、99.94%和99.98%,可实现近乎完美吸收。利用阻抗匹配理论阐明所提出设计产生3个谐振频率的原因。对谐振频率处的表面电流、电场和磁场分布进行仿真,分析三频带吸波机理。通过改变吸波器顶层金属图案的数量可实现单频带、双频带和三频带的调控。此外,研究吸波率对极化角和入射角的依赖性,结果表明该吸波器具有良好的极化不敏感性和广角稳定性(0°—60°)。所提出的基于超表面的三频带吸波器具有易于设计和轻薄等特点,在电磁吸波、隐身、传感等领域有巨大的应用潜力。