设计应用

面向6G毫米波通信的超宽带超材料圆偏振器设计与研究

作者：侯 佳，周秀杰，李艳芬，袁雪琪
发布日期：2022-10-12
来源：2022年电子技术应用第10期

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    偏振器等控制电磁波偏振态方法在6G毫米波通信系统和太赫兹通信与成像以及光学系统中广泛使用[1]。根据工作模式，圆偏振器可分为透射型[2]和反射型[3]两种类型。与透射型相比，反射型对放置角度要求严格，对衬底厚度的灵敏度高，传统的线栅反射型偏振变换器可以实现4%～8%的带宽，插入损耗低。线性双折射晶体是一种透射型偏振器[4]，在正交偏振分量之间产生相位延迟，具有体积大、带宽窄、插入损耗大、积分困难等缺点。超材料偏振器可以克服这些限制[5]。多种超材料设计协议具有结构紧凑、集成灵活等优点，并可采用石墨烯、VO2、GaAs等可调方案，通过电压控制、温度控制、激光辐射[6]实现人工极化状态调优。但它也存在加工要求高、插入损耗大等缺陷。三维手性超材料利用光子二色效应[7]可实现线-圆极化或共极化到交叉极化，能提供足够高质量的圆极化转化率，但是存在加工工艺复杂等缺点。文献[8]给出了另一种基于平面线性双折射谐振超材料的偏振器设计，与三维手性超材料原理相同，此种超材料通过谐振型拟合电路引入交叉极化方向上的光子二色性，对入射波进行相位调制，从而实现线-圆极化的转换，但是由于谐振材料的特点，存在插入损耗高、带宽窄等缺点。




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作者信息；

侯  佳，周秀杰，李艳芬，袁雪琪

(中国电信股份有限公司研究院，北京102209)




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6G 毫米波 超宽带 圆极化

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