双频带柔性极化转换超表面的仿真研究

摘要

针对刚性介质基板材料难以弯曲共形以及宽带宽、高极化转换效率(polarization conversion ratio,PCR)和小型化极化转换器的应用需求,本文提出一种双宽频带、高PCR的柔性极化转换超表面。所设计的超表面由金属图案层、柔性介质层和金属接地板组成。仿真结果表明,该超表面在8.52—13.35 GHz和15.12—19.54 GHz频带内将线极化波极化方向旋转90°,PCR分别为96.50%和98.43%,相对带宽分别为44.21%和25.51%。通过改变柔性介质层厚度调控双频带极化转换性能。对谐振频率处的表面电流进行仿真,分析了双频带和高PCR的机理。此外,研究该超表面的PCR对入射角和极化方式的依赖性,结果表明该超表面在0—30°入射角内具有较好的双频带极化转换性能,且具有极化不敏感性。所提出的双频带柔性极化转换超表面在电磁波极化调控应用中拥有巨大潜力。