基于无源无耗 omega 型双各向异性超表面的任意功率守恒场变换
光学
2016-07-07 v2
摘要
我们提出了一种设计实用 omega 型双各向异性超表面（O-BMSs）的通用理论，释放了其在塑造电磁场方面的全部潜力。这些超表面以电表面阻抗、磁表面导纳和磁电耦合系数为特征，此前被用于波前调控。然而，以往的报道主要考虑平面波激励，且实现方案包含笨重的金属结构。在本工作中，我们证明任何局部守恒实功率的场变换都可以通过具有闭式表达式的无源无耗超原子实现；这使得严格纳入任意源和散射构型成为可能。随后，我们展示了 O-BMS 超原子可利用三层阻抗片的非对称堆叠实现，这是一种适于印刷电路板制造的诱人结构。我们的公式揭示，与表现出可忽略磁电耦合的惠更斯超表面（HMSs）不同，O-BMSs 不仅限于控制透射场的相位，而是能对反射场的幅度和相位实现高度调控。这一点通过设计用于无反射广角折射、独立表面波导以及高定向低剖面天线的 O-BMSs 得到演示，并通过全波仿真验证。这一简明方法促进了基于 O-BMS 的器件开发，用于在复杂散射构型中控制任意源的近场和远场。
引用
@article{arxiv.1604.01100,
title = {Arbitrary power-conserving field transformations with passive lossless omega-type bianisotropic metasurfaces},
author = {Ariel Epstein and George V. Eleftheriades},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.01100},
year = {2016}
}
备注
16 pages, 10 figures