[发明专利]一种涡旋电磁波的汇聚装置有效
| 申请号： | 201810119942.X | 申请日： | 2018-02-06 |
| 公开（公告）号： | CN108511919B | 公开（公告）日： | 2020-01-31 |
| 发明（设计）人： | 衣建甲;孟颖繁;张海林;梁晓涓;曹雪琦;冯瑞 | 申请（专利权）人： | 西安电子科技大学 |
| 主分类号： | H01Q15/02 | 分类号： | H01Q15/02 |
| 代理公司： | 61205 陕西电子工业专利中心 | 代理人： | 陈宏社;王品华 |
| 地址： | 710071 陕*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 介质板 涡旋 电磁波产生装置 金属贴片 电磁波 周期性排布 支架固定 印制 正方形金属贴片 电感 蚀刻 上表面中心 表面单元 等效电容 互不接触 汇聚装置 矩形缝隙 模拟球面 平面相位 相位补偿 谐振产生 依次层叠 中心轴线 上表面 汇聚 | ||
1.一种涡旋电磁波的汇聚装置，其特征在于，包括电磁超表面(1)和涡旋电磁波产生装置(2)；
所述电磁超表面(1)，包括依次层叠且互不接触的第一介质板(11)、第二介质板(12)、第三介质板(13)、第四介质板(14)和第五介质板(15)，并通过支架(16)固定；所述第一介质板(11)、第二介质板(12)、第四介质板(14)和第五介质板(15)的上表面中心位置各印制周期性排布的M×N个正方形金属贴片，M≥2，N≥2，所述第三介质板(13)的上表面印制有蚀刻周期性排布的M×N个矩形缝隙的金属贴片，形成周期性排布的M×N个电磁超表面单元；
所述涡旋电磁波产生装置(2)位于电磁超表面(1)各介质板印制金属贴片的一侧，并通过支架固定在电磁超表面(1)的中心轴线上；
所述第一介质板(11)、第二介质板(12)、第四介质板(14)和第五介质板(15)上印制的各金属贴片的尺寸，是在电磁超表面单元的补偿相位ψmn满足如下条件的前提下，通过仿真实验确定的，补偿相位ψmn满足的条件为：
其中，m为所述电磁超表面单元所在行，n为所述电磁超表面单元所在列，m＝1,2,…,M，n＝1,2,…,N，为第m行第n列电磁超表面单元中心相对位置，为涡旋电磁波入射点相对位置，λ为涡旋电磁波工作波长；
所述涡旋电磁波产生装置(2)产生涡旋电磁波，通过各电磁超表面单元金属贴片之间相互谐振产生的等效电容和电感，实现平面相位模拟球面相位的相位补偿，进而改变波矢量的传播方向，完成对涡旋电磁波的汇聚特性。
2.根据权利要求1所述的一种涡旋电磁波的汇聚装置，其特征在于：所述电磁超表面单元，其中第一介质板(11)、第二介质板(12)、第四介质板(14)和第五介质板(15)的上表面中心位置印制的正方形金属贴片的中心点，与第三介质板(13)上表面印制的金属贴片上蚀刻的矩形缝隙的中心点，均位于所述电磁超表面单元的中心轴上。
3.根据权利要求1所述的一种涡旋电磁波的汇聚装置，其特征在于：所述第一介质板(11)、第二介质板(12)、第三介质板(13)、第四介质板(14)和第五介质板(15)，采用相同的结构。
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