基于时间调制有源频率选择表面的谐波生成方法技术

本发明专利技术公开一种基于时间调制有源频率选择表面的谐波生成方法，该方法是利用控制网络以实现有源频率选择表面的谐波生成，包括：步骤一：时间调制AFSS吸波/反射器设计；步骤二：AFSS吸波/反射器时间调制信号模型建立；步骤三：反射式多谐波生成。本发明专利技术的有益效果在于：第一，创新性地提出了基于时间调制AFSS的谐波生成方法，拓展了AFSS在电磁调控方面的研究。第二，设计了树字型开孔AFSS表面单元及相匹配的控制网络，可实现X波段15dB的幅度调控，同时减少控制网络的复杂度。第三，调制模型简单，通过AFSS调制参数控制，可以操控生成谐波的幅度和位置。和位置。和位置。

【技术实现步骤摘要】
基于时间调制有源频率选择表面的谐波生成方法


[0001]本专利技术涉及材料电磁调控领域，具体涉及一种基于时间调制有源频率选择表面的谐波生成方法。

技术介绍

[0002]谐波生成现象可以在电磁波与电磁材料之间的相互作用中发现，该现象被广泛用于无线通信和雷达领域。作为一种可选择方法，时间调制反射阵列(time
‑
modulated reflector array，简称TMRA)已显示出不俗的能力，其可以通过集成到阵列元件中的多个PIN二极管和开关在中心频率和谐波频率处调制辐射方向图。东南大学崔铁军教授团队设计了一种反射式时域数字编码超表面来调制入射信号的频谱，通过对表面回波反射率的相位和幅度调制，在原始载频周围生成了几个新的离散峰。此外，基于时变超表面的石墨烯微带阵列结构被证明可以调制谐波，并在不同的频率区域实现各种光学性能的调控。但是，上述方法的控制策略比较复杂，每个单元或单元列共用一个偏置电压，不等列内的PIN二极管被不同的波形调制，使得控制网络复杂，其成本相对较高。
[0003]有源频率选择表面(active本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于时间调制有源频率选择表面的谐波生成方法，其特征在于：该方法是利用控制网络以实现有源频率选择表面AFSS的谐波生成，具体过程如下：首先，设计时间调制AFSS吸波/反射器，包括AFSS吸波/反射器表面和相匹配的控制网络，通过偏置电路的切换实现对入射信号的调控；所述的偏置电路的切换是根据时间函数执行，即使得材料表面的反射特性表现为时间的函数；所述的控制网络包含一个上位机和FPGA系统，在工作状态下，上位机通过以太网向FPGA发送
‘0’
和
‘1’
编码指令；进一步的，通过改变AFSS吸波/反射器表面的驱动，所述的表面的反射系数将根据驱动电压实现反射回波在吸波态与反射态相互切换；这种切换由一段时间编码序列执行，因此AFSS表面的反射率表现为时间的函数；假设AFSS表面反射态为1，吸波态为x，此步骤按周期进行；周期的幅度时间调制信号傅里叶变换对应离散的冲激响应，这些冲激响应服从sinc分布；再一步的，通过周期地切换驱动电压调制频率、占空比，实现控制载波与新生成谐波的位置与幅度；具体的：当载频为f0的入射信号经时间调制AFSS吸波/反射器以f
s
的切换速率周期调制后，相当于原信号谱与调制信号的冲激响应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊杰，冯德军，孔亚盟，隋冉，张江，徐勇，徐志明，全斯农，邢世其，艾小锋，李永祯，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：