用于复杂电磁环境的能量收集表面

摘要

用于在多频带、极化方式多样、宽入射角度的复杂电磁环境中有效收集电磁能量,提出了一个超材料单元,它由8个开口谐振环并按照正八边形排列,内部添加一个正八边形的寄生贴片。8个相同的开口谐振环经旋转排列,结合内部的寄生贴片形成中心对称结构,设计了一种新颖的电磁能量收集表面,具有多频、宽入射角度、极化不敏感的工作特性。使用微波仿真软件CST对组成该电磁能量收集表面的超材料单元的结构尺寸进行了分析和优化,对垂直入射的电磁波的电磁能量收集效率、单元上的能量分布以及S参数进行了研究。仿真结果表明,当电磁波垂直入射时,在5.75、6.5、6.84、7.56、7.98、8.55 GHz 6个频点处分别达到82%、79%、61%、71%、70%、73%的最大收集效率;在0°~60°以20°为间隔的斜入射下,该表面对TE波和TM波都可以保持有效的收集效率。