摘要：天线在介质材料微波性能测试中占有重要的作用。采用电磁仿真软件HFSS,给出一种定向透镜宽带喇叭天线模型和其他部分结构所组成的波束聚焦系统的具体设计方法,并结合微波介质材料测试领域,设计一种8GHz-18GHz波束聚焦系统,并对其电磁参数和聚焦性能进行仿真测试。本文设计指标:宽带喇叭天线带宽为8GHz-18GHz;驻波比VSWR10d B,并且具有一定方向的聚焦性。

摘要：设计仿真了一款由圆环相切构成的反射型超表面单元,通过改变单元尺寸,10 GHz时其反射系数相位变化可达430°,反射系数幅值大于0.9。基于广义斯涅耳定律和相位梯度原理,将45×45个单元组成超表面阵列,共形于圆心角为90°的部分柱体,可使喇叭天线垂直入射的电磁波实现反射波束在柱面法线方向上的汇聚。仿真结果表明,10 GHz时,共形超表面与金属共形目标体相比,其反射波束的增益提高10 dB以上。通过对共形超表面的研究,可将传统的超表面的应用从平面延伸到曲面上,拓展超表面的实际应用场景。

摘要：本文从目标超声声场分布出发,基于遗传算法和有限元模拟对超声平面透镜进行结构优化设计.通过迭代二进制编码后的声学人工结构单胞参数,得到所需超声平面透镜的结构模型,数值模拟了透射聚焦声场旁瓣抑制效果.利用波束聚焦过程中产生的多点聚焦和旁瓣分布控制,进一步优化设计出一种超声声瓶束.本文提出的逆向优化设计方法可用于实现基于声学人工结构的水下透射声场精准调控.该方法有望简化定制用途的超声平面透镜设计流程,为基于声学人工结构的超声成像、声辐射力操控器件提供了一种简洁、高效的设计思路和方法.

摘要：研究了一种可共形于圆柱表面的电磁超表面透镜。通过设计沿圆周方向变化的透射相位梯度,对于横电和横磁两种极化的平面电磁波照射,均在圆柱形透镜焦点处观察到了聚焦场强。为了分析圆柱形超表面透镜对天线辐射增益的提升效果,在其焦点处放置一副作为馈源的微带贴片天线单元,由此获得圆柱形超表面透镜天线。与馈源天线相比,圆柱形超表面透镜天线可在工作频率10 GHz处将横电和横磁两种极化的主瓣增益分别提升11.23 dB和11.44 dB。仿真和测量结果的一致性验证了设计的有效性。