一种基于手征超表面的多频带圆极化器制造技术

一种基于手征超表面的多频带圆极化器，由同一平面内的多个极化单元周期性矩阵排列组成。每个极化单元包括一层介质基板、位于介质基板正面的正面谐振结构及位于介质基板背面的背面谐振结构。所述正面谐振结构包括对向放置的一个大U型金属环和一个小U型金属环以及分别与所述大U型金属环和小U型金属环相连接的金属条带。所述背面谐振结构由正面谐振结构绕图形中心逆时针旋转90°得到，其几何尺寸与正面谐振结构完全相同。本发明专利技术可以在四个工作频点将线极化入射波转换为两种具有不同旋向的圆极化透射波，同时还具有结构尺寸小，转换效率高及易于集成和加工的优点。

A multi band circular polarizer based on chiral super surface

A multi band circular polarizer based on chiral super surface, consisting of a plurality of polarization units in the same plane, arranged in a periodic matrix. Each polarization unit comprises a dielectric substrate, a positive resonant structure positioned on the front of the dielectric substrate and a back resonant structure positioned on the back of the dielectric substrate. The positive resonant structure includes a large U type metal ring placed opposite the direction and a small U type metal ring, and a metal strip connected with the big U type metal ring and the small U type metal ring respectively. The back resonant structure is obtained by anticlockwise rotation of the positive resonant structure around the center of the pattern 90 degrees, and the geometric size is exactly the same as that of the positive resonant structure. The invention can convert the linearly polarized incident wave at four working frequency points into two circularly polarized transmission waves with different rotation directions, and has the advantages of small structure size, high conversion efficiency and easy integration and processing.

【技术实现步骤摘要】
一种基于手征超表面的多频带圆极化器
本专利技术属于微波毫米波圆极化器领域，具体涉及一种基于手征超表面的多频带圆极化器。
技术介绍
极化是电磁波最重要的特性之一。根据不同的极化状态，电磁波可以分为线极化波、椭圆极化波以及圆极化波。与线极化波和椭圆极化波相比，圆极化波具有稳定性高、抗干扰能力强等优点，因此它被广泛应用于卫星通信、雷达、电子对抗等方面。在工程应用中，要得到圆极化波，除了利用圆极化天线自身直接产生外，还可以利用圆极化器将入射的线极化波转换为圆极化波。传统的圆极化器例如波导圆极化器、栅条圆极化器等都具有结构复杂、难以制造等缺点。近年来新兴的手征超表面因其特有的巨圆二色性以及巨旋光性等特点，被认为是一种能实现线极化入射波到圆极化透射波转换的新途径。与传统圆极化器相比，基于手征超表面的圆极化器具有结构简单、设计灵活、尺寸小、重量轻等特点，且其可利用现已非常成熟的标准印制电路板工艺及光刻工艺轻易加工，因此研究人员设计并制造了各种不同手征超表面结构的圆极化器。然而早期设计的圆极化器都具有工作频点少，转换效率低的缺点，这在一定程度上限制了这些手征超表面圆极化器在实际工程中的应用。为了解决本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于手征超表面的多频带圆极化器，所述圆极化器包括在同一平面内周期性矩阵排列的多个极化单元；其特征在于：每个极化单元包括一层介质基板、位于介质基板正面的正面谐振结构及位于介质基板背面的背面谐振结构，所述介质基板、正面谐振结构及背面谐振结构的中心位于同一条垂直线上；所述正面谐振结构由对向布置的一个大U型金属环和一个小U型金属环以及分别与所述大U型金属环和小U型金属环相连接的金属条带组成；所述大U型金属环和小U型金属环具有同一中轴线，所述金属条带即位于这条中轴线上；所述背面谐振结构由正面谐振结构绕图形中心顺时针或逆时针旋转90°得到，其几何尺寸与正面谐振结构完全相同；所述正面谐振结构和背面谐振结...

【技术特征摘要】
1.一种基于手征超表面的多频带圆极化器，所述圆极化器包括在同一平面内周期性矩阵排列的多个极化单元；其特征在于：每个极化单元包括一层介质基板、位于介质基板正面的正面谐振结构及位于介质基板背面的背面谐振结构，所述介质基板、正面谐振结构及背面谐振结构的中心位于同一条垂直线上；所述正面谐振结构由对向布置的一个大U型金属环和一个小U型金属环以及分别与所述大U型金属环和小U型金属环相连接的金属条带组成；所述大U型金属环和小U型金属环具有同一中轴线，所述金属条带即位于这条中轴线上；所述背面谐振结构由正面谐振结构绕图形中心顺时针或逆时针旋转90°得到，其几何尺寸与正面谐振结构完全相同；所述正面谐振结构和背面谐振结构的组合，可以在四个工作频点将线极化入射波转换为两种具有不同旋向的圆极化透射波；所述正面谐振结构与背面谐振结构的尺寸参数决定所述圆极化器的工作频点。2.根据权利要求1所述的基于手征超表面的多频带圆极化器，其特征在于：所述大U型金属环与小U型金属环具有不同的长度及宽度，且二者的开口方向相反，通过调节二者的宽度可以有效改变每个工作频点的位置。3.根据权利要求2所述的基于手征超表面的多频带圆极化器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏治华，黄杰，李晶，徐国庆，琚宗德，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50