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期刊论文 4

年份

2022 3

关键词

4比特可重构天线阵列 1

低剖面 1

低副瓣 1

信息超表面 1

可切换移相器 1

可重构超表面 1

扫描阵列 1

数字编码方法 1

毫米波天线 1

龙伯透镜 1

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检索范围：

排序：展示方式：

惠更斯超表面在天线领域的应用前景

George V. Eleftheriades, Minseok Kim, Vasileios G. Ataloglou, Ayman H. Dorrah

《工程（英文）》 2022年第11卷第4期页码 21-26 doi: 10.1016/j.eng.2021.05.011

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A Miniature Meta-Optical System for Reconfigurable Wide-Angle Imaging and Polarization-Spectral Detection

Fei Zhang,Minghao Liao,Mingbo Pu,Yinghui Guo,Lianwei Chen,Xiong Li,Qiong He,Tongtong Kang,Xiaoliang Ma,Yuan Ke,Xiangang Luo,

《工程（英文）》 doi: 10.1016/j.eng.2023.07.008

摘要： Wide-angle imaging and spectral detection play vital roles in tasks such as target tracking, object classification, and anti-camouflage. However, limited by their intrinsically different architectures, as determined by frequency dispersion requirements, their simultaneous implementation in a shared-aperture system is difficult. Here, we propose a novel concept to realize reconfigurable dual-mode detection based on electrical-control tunable metasurfaces. As a proof-of-concept demonstration, the simultaneous implementation of wide-angle imaging and polarization-spectral detection in a miniature shared-aperture meta-optical system is realized for the first time via the electrical control of cascaded catenary-like metasurfaces. The proposed system supports the imaging (spectral) resolution of approximately 27.8 line-pairs per millimeter (lp·mm⁻¹; ∼80 nm) for an imaging (spectral) mode from 8 to 14 μm. This system also bears a large field of view of about 70°, enabling multi-target recognition in both modes. This work may promote the miniaturization of multifunctional optical systems, including spectrometers and polarization imagers, and illustrates the potential industrial applications of meta-optics in biomedicine, security, space exploration, and more.

关键词： Metasurfaces Reconfigurable Imaging Spectral

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用于5G的毫米波宽角扫描天线 Article

Raj Mittra, Abdelkhalek Nasri, Ravi Kumar Arya

《工程（英文）》 2022年第11卷第4期页码 60-73 doi: 10.1016/j.eng.2021.10.017

摘要：

第五代（5G）网络通信系统主要工作在毫米波波段，预计可以提供数千兆的数据速率，这是目前使用无线服务（包括低于6 GHz的频段）所无法实现的。本文简要综述了几种现有的用于5G应用的毫米波相控阵设计。首先，介绍了低剖面天线阵列设计，包括固定波束和仅在一个平面上扫描波束的两种设计类型。随后，介绍了具有二维（2D）扫描能力的阵列系统，该系统对于大多数5G应用而言具有重要意义。接下来，在本文的主体部分，讨论了两种不同的扫描阵列设计策略，这两种策略都规避了用传统移相器来实现波束扫描。值得注意的是，因为在毫米波波段传统的移相器损耗高且价格昂贵，所以找到一个能替代传统移相器的器件是非常必要的；此外，诸如包括射频放大器在内的有源移相器等替代品也是既昂贵又耗电的。在此背景下，本文提出了两种不同的天线系统，这两种天线系统在毫米波范围内具有理想的2D扫描性能。第一种天线系统是龙伯透镜，该透镜由2D波导阵列或微带贴片天线阵列激励，以实现2D扫描能力。第二种天线系统是相控阵设计，该设计采用可切换的PIN二极管或变容二极管取代传统移相器，并将二极管插入波导中的辐射槽之间，从而为扫描提供所需的相移。最后，讨论了几种通过修改传统阵列配置来提高阵列增益的方法。本文还介绍了通过使用可重构的超表面类型的面板来实现一维（1D）和2D扫描的新技术。

关键词：龙伯透镜扫描阵列毫米波天线可切换移相器可重构超表面

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基于信息超表面设计理念的一种平面4比特可重构天线阵列 Article

汪正兴, 杨汉卿, 邵睿文, 武军伟, 刘国标, 翟峰, 程强, 崔铁军

《工程（英文）》 2022年第17卷第10期页码 64-74 doi: 10.1016/j.eng.2022.03.019

摘要：

受信息超表面设计理念即数字编码概念的启发，一种具有0.15λ₀（λ₀为波长）低剖面的平面4比特可重构天线阵列被提出。这个阵列是基于由1比特磁电偶极子和小型化反射式移相器组成的数字编码辐射单元组成。通过对两个对称馈电端口单独馈电，所提出的1比特磁电偶极子能够在宽带范围内提供“0”和“1”两种数字状态。所涉及的反射式移相器可以提供173°的相对相移。通过在157.5°的相位范围内进行数字量化，可以进一步得到相移间隔22.5°的8种数字状态。为了实现低副瓣水平，一个基于泰勒线源方法的1:16功分器被用来给阵列馈电。我们加工并测试了所提出的4比特天线阵列样机，实验结果与仿真结果吻合很好。阵列能够实现±45°的扫角，12 GHz的最大增益为13.4 dBi，副瓣和交叉极化水平分别低于–14.3 dB和–23 dB。另外，波束指向误差在0.8°，法向波束的3–dB增益带宽为25%。由于阵列卓越的性能，它在雷达和通信系统中将有重要的应用前景。

关键词： 4比特可重构天线阵列信息超表面数字编码方法低副瓣低剖面