基于六边形P-B相位单元超表面的毫米波涡旋波束发生器

作者：钟铁钢^*; 张浩然^*; 南敬昌

来源：电子元件与材料, 2023, 42(08): 1010-1016.

DOI：10.14106/j.cnki.1001-2028.2023.0110

• OAM
• 六边形
• P-B相位
• 宽带
• 超表面
• 毫米波

为了产生高纯度的毫米波涡旋波束，提出了一种基于Pancharatnam-Berry(P-B)相位原理的反射型宽带六边形单元结构。该超表面单元由表层变形的Minkowski分形结构贴片、中间F4B介质层和金属地板组成。在涡旋波束的螺旋相位中引入馈源补偿相位，利用此单元分别设计了34 GHz处l=1的六边形和方形排列的超表面。对比仿真电场和OAM光谱分析结果可知，采用六边形排列的超表面产生的涡旋光束模式纯度为0.94,相比较于方形排列的0.86提升了0.08(9%)。另外，对26～43 GHz宽带范围内l=1,2,3的超表面进行设计仿真，得到三个模式下的涡旋波束纯度分别可达0.94,0.87,0.77。仿真结果表明，所设计的六边形单元排列超表面能够有效地产生高纯度的涡旋波束。

• 出版日期2023
• 单位辽宁工程技术大学