用于相控阵扫描角增强的惠更斯超表面双透镜系统的物理设计与实验验证
应用物理
2022-11-08 v1 光学
摘要
过去几十年中,人们利用介质材料与超材料设计了多种扩展相控阵天线角度扫描范围的雷达罩。近来,超表面技术如平面透镜与波束偏转器已应用于相控阵,使扫描角增强器具有低剖面特征。本工作中,提出了一种用于相控阵扫描角倍增的物理惠更斯超表面(HMS)双透镜系统。对于HMS单元,采用线环拓扑以实现所需相角偏移下的高传输。所提双透镜系统通过全波仿真与实验进行分析。仿真结果表明,当入射角低于15°时,扫描角倍增,符合设计规范。此外,双HMS透镜折射波束的方向性退化与理论吻合良好。最后,制作了由两块15λ长、15λ宽的超表面透镜与作为源的16×16单元贴片天线阵列组成的双透镜系统,并在10 GHz进行了实验验证。实验结果与仿真结果吻合良好,显示出±2°扫描误差的角度倍增性能。
引用
@article{arxiv.2211.03556,
title = {Physical Design and Experimental Verification of a Huygens' Metasurface Two-lens System for Phased-array Scan-angle Enhancement},
author = {Jaemin Kim and Gleb A. Egorov and George V. Eleftheriades},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.03556},
year = {2022}
}