摘要：基于广义斯涅尔定律,设计了两种由空间卷曲单元构成的空间卷曲超表面圆柱壳,通过改变单元内部齿条长度、宽度以及数量改变声波传播路径的长度和透射声波相位,实现对点声源声波的单向调控和双向调控,在目标范围内产生低噪声区域。推导了适用于超表面圆柱壳的极坐标广义斯涅尔定律表达式,应用有限元方法分析了空间卷曲超表面圆柱壳在点声源作用下的声压场分布和波的调控特性。搭建了声压测试试验平台,测得结构的透射声场声压值,将测量值与数值结果对比验证,两者具有较好的一致性。结果表明所设计的超表面圆柱壳可实现对柱面波的有效调控,为管道、压力容器等工程结构产生的柱面波噪声控制提供有益参考。

摘要：声学超表面是基于广义斯涅尔定律,通过控制波前相位从而进行声波调控的新型人工结构,是声学超材料的重要分支,其新颖的调控机制和灵活的结构设计已经展现出广阔的应用前景。阐述了声学超表面的设计原理与相关研究进展,并对声学超表面有待解决的问题和发展趋势进行了探讨,对于波控结构的设计与制备实现具有指导意义。

摘要：提出了一种基于耶路撒冷十字单元的相位梯度表面,并将该表面加载到缝隙阵列天线表面.通过利用该表面将空间波(propagating wave,PW)转化为表面波(surface wave,SW)及奇异反射特性,天线可以在很宽的频带内实现显著的雷达散射截面(radar cross section reduction,RCS)减缩.与参考天线相比,设计天线在TE和TM两种极化波垂直和斜入射状态下均在6~18GHz频带范围内实现了单站RCS减缩,并且在9.5GHz处的最大减缩量达到20dB.与传统的天线RCS减缩技术相比,该方法可以在保证天线原本辐射性能的基础上同时实现天线带内和带外的RCS减缩.

摘要：本文提出一种"[]"形单元,当改变单元的尺寸时,可以改变电磁波的反射相位。通过优化之后选取了10个不同尺寸的单元,以此来组成超表面。在TE波垂直入射的条件下,可在该频点处观察到反射波偏折-30°的异常反射现象。同时也观察了X波段其他几个频点处的反射波,也存在明显的异常反射现象,说明所设计的超表面具有宽带特性。随后,本文给出一种在X、Y轴均具有相位梯度的超表面,从仿真结果中可以看出,反射波沿-X、-Y轴方向均偏折了30°。最后观察了超表面的背向RCS,可以看到所设计的超表面均比相同尺寸金属板的RCS低5~10dB,具有低散射特性。

摘要：为了实现电磁波的传播和共极化特性调控,利用PB几何相位理论设计了一种基于“弯工”形的金属结构超表面,采用10种不同的单元进行空间排布,每个相邻单元相位差为π10,实现了0~2π相位内的反射波相位调控。基于广义斯涅尔定律构建了相对带宽为57.3%的相位梯度超表面,其基本单元由顶层弯工形金属结构、中间为介质层与底层铜金属板组成。通过在不同频点处分别入射线极化波和圆极化波,能够实现对任意波束入射下的反射波束的偏转调控。仿真了在不同频点下的反射波束的偏转角度,并且与理论结果相一致。在设计频段范围内其共极化转换效率达90%以上,镜面反射率在-20 dB以下。通过测试所制作的超表面的镜面反射率为-15 dB与仿真结果基本相吻合。与传统超表面相比,所设计的超表面其频带范围在18.8~33.9 GHz,具有宽频带、高极化转换率、体积小、成本低的优点。该超表面能够应用在诸多方面如5G技术、高增益天线、超宽带隐身和雷达散射RCS等。

摘要：超表面是一种基于广义斯涅尔定律,通过控制波前相位、振幅以及偏振进行电磁/光学波束调控的新结构,其新颖的机制和灵活的结构设计展现出广阔的应用前景。本文阐明了超表面调控波束的物理机理,叙述超表面的发展历程,即从实现超表面到提高有效分量和动态可调超表面的研究过程,总结了超表面透镜、超表面偏振器、表面等离子体激元调控等功能器件,并对超表面有待解决的问题以及今后的发展趋势进行了探讨。