岳舒啸 1,2张喆 1,2关放 1,2,3,*资剑 1,2
作者单位
摘要
1 复旦大学微纳电子器件与量子计算机研究院,上海 200438
2 复旦大学应用表面物理国家重点实验室,上海 200438
3 张江复旦国际创新中心,上海 201210
Brewster效应作为一种经典物理现象描述了平面偏振电磁波在电介质表面上的零反射行为。随着超材料和超表面的迅速发展,Brewster效应得到了许多扩展研究。人们借助超材料和超表面实现了任意频率、偏振和入射角的平面电磁波的零反射现象,这被称为广义Brewster效应。本文综述了广义Brewster效应的物理实现及其应用研究,首先回顾了实现广义Brewster效应的各种物理体系和物理机制,指出了一些传统分析方法的局限性。为此,创新性地讨论了广义Kerker效应的一种简单而普适的设计原则,即通过人工结构构建多极矩的干涉相消。随后,回顾了在该原则指导下设计的各种超表面,进一步讨论了其在5G毫米波通信电磁窗口和相控阵天线宽角扫描的应用。最后指出了这一领域目前存在的问题并展望了未来的发展方向。
广义Brewster效应 广义Kerker效应 频率选择表面 宽角高透射 宽角扫描相控阵 
光学学报
2023, 43(16): 1623010
作者单位
摘要
西南交通大学 物理科学与技术学院,成都 610031
设计了一款具有高功率容量与宽角度扫描特性的C/Ku双频段共口径平面相控阵天线。在同一辐射口径内,相控阵天线包含有基于平面偶极子单元的C波段4×4阵列,以及基于混合零阶谐振贴片单元的Ku波段8×9阵列。所设计的相控阵天线的宽角度扫描性能归功于双频段阵元天线的宽波束辐射特性。下层混合零阶谐振贴片天线既能作为Ku波段的宽波束辐射单元,又能够为C波段的偶极子天线提供零反射相位,进而基于镜像原理拓宽偶极子天线的波束宽度。并且,对天线进行了介质埋入式设计,避免了空气击穿以提高天线系统功率容量。全波仿真结果表明,所提出的共口径相控阵天线在C和Ku双频段均实现了±45°的波束扫描,增益波动小于3 dB,天线阵列在各单元输入功率之和为1 W时功率容量达18.9 MW。
共口径天线 宽角扫描 高功率相控阵天线 双频段 平面天线 shared-aperture antenna wide-angle scanning high-power phased array antenna dual-band planar antenna 
强激光与粒子束
2022, 34(4): 043008
作者单位
摘要
国防科技大学 前沿交叉学科学院,长沙 410073
在传统高功率缝隙波导阵列中,缝隙间的相互耦合严重影响了阵列的宽角扫描能力。以实现阵列宽角波束扫描为目标,通过分析阵列扫描特性,从提高缝隙阵元间隔离度的角度出发,提出在阵列中引入隔离栅结构,降低了阵元间耦合对阵列大角度扫描时的影响。在此基础上,设计了基于波导窄边斜缝的谐振式阵列天线,采用电磁仿真软件优化阵列。数值模拟结果表明,未采取措施前阵列的最大扫描范围为±34°,引入隔离栅后扫描范围可扩大至±45°,波导端口S11≤−10 dB,增益仅下降了2.3 dB,单根缝隙波导功率容量达330 MW,有应用于高功率微波领域的潜质。
高功率微波 驻波阵 宽角扫描 交叉极化 高功率容量 high power microwave standing wave array wide angle scanning cross polarization high power handling capacity 
强激光与粒子束
2021, 33(10): 103002
作者单位
摘要
1 南京电子技术研究所,南京 210039
2 南京电子技术研究所,南京 210039;天线与微波技术国家重点实验室,南京 210039
为了实现X波段超宽角扫描,提出一种新型的紧耦合阵列天线单元设计,并结合等效电路分析优化天线参数。采用集成式Marchand巴伦馈电,可以实现偶极子与巴伦共基板印刷,进而减小天线的重量与成本。阵列口径上方加载垂直寄生覆层及水平单层电介质板,两者共同作用以改善宽角扫描时阻抗变换。仿真结果表明该天线可实现X波段(8~12 GHz)E面80°、H面70°的扫描角,且有源驻波比小于3。该天线结构简单紧凑,易于加工制作。
紧耦合阵列 宽带 宽角扫描 寄生层 阻抗匹配 tightly coupled dipole array wide band wide-angle scanning parasitic layer impedance matching 
强激光与粒子束
2019, 31(12): 123202
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 高功率微波技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
波导间缝隙的互耦会严重降低高功率微波宽边纵缝波导缝隙阵的宽角扫描能力。设计了一L波段高功率宽边纵缝波导缝隙阵,在阵列波导间设计扼流槽结构抑制缝隙互耦。数值模拟结果表明,没有扼流槽结构的阵列波束扫描增益下降3 dB的角度为24.7°,具有扼流结构的阵列扫描增益下降3 dB的角度为33°。同时扼流结构还可以明显改善阵列的有源反射系数,有扼流结构的阵列有源VSWR≤3的带宽为6.6%,而没有扼流结构的阵列有源VSWR≤3的带宽为5.0%。数值模拟结果还表明,波束扫描时(扫描角35°),阵列功率容量可达到957 MW,比阵列无波束扫描时(1.008 GW)稍低一点。
高功率微波 波导缝隙阵 宽角扫描 扼流槽 介质窗 high power microwave waveguide slot array wide angle scanning choke groove dielectric window 
强激光与粒子束
2018, 30(3): 033002
廖勇 1,2谢平 1,2马弘舸 1,2孟凡宝 1,2
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 高功率微波技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 复杂电磁环境重点实验室, 四川 绵阳 621900
利用机械调节波导宽边尺寸可变化波导波长,从而实现变频波束扫描相同的效果,针对窄边辐射波导行波阵的波束扫描特性进行了分析,以实现宽角波束扫描为目标,着重分析了不同辐射缝隙间距下变化宽边所能得到的最大波束扫描范围。设计了通过变化宽边尺寸实现宽角扫描的X波段窄边辐射波导缝隙阵,设计波束扫描范围指向波导馈入端,避开阵列法向辐射(此方向辐射效率较低),实现了29°的连续波束扫描范围,在波束扫描范畴内增益下降小于3 dB,辐射效率大于62%;设计缝隙宽度3 mm,波导长度约1 m(缝隙数40),单根波导缝隙天线可实现高功率微波功率容量70 MW。
高功率微波 行波阵 宽角扫描 功率容量 high power microwave traveling wave array antenna wide angle scanning capacity of high power microwave 
强激光与粒子束
2018, 30(5): 053002

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