Design and measurement-based characterization of a K-band metalens for wideband oblique-incident spherical-plane wave conversion

Huilin Huang; Mengran Zhao; Xiaoming Chen; Shitao Zhu; Jiazhi Tang; Anxue Zhang

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Design and measurement-based characterization of a K-band metalens for wideband oblique-incident spherical-plane wave conversion

机译：基于设计和基于测量的宽带斜入射球面波转换的K波段金属元素表征

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In this article, a wideband spherical-plane wave conversion metalens(WSPCM) working in the K-band is designed. The WSPCM consists ofmetamaterial elements with gradient transmission phases, which can transformthe oblique-incident spherical wave to the plane wave propagating alongthe direction from the source to the center of the metalens. First, a five-layermetamaterial element with gradient transmission phase is designed using theComputer Simulation Technology software. Then, a metamaterial wedge consistsof eight metamaterial elements with 30 phase gradient (that can deflectthe incident plane wave by 30) is designed to verify the phase modulationcharacteristic of the metamaterial element. Afterwards, a metalens is designedaccording to the digitized phase distribution of the dielectric lens. Finally, theelectric field distribution of the emitted wave at different frequencies and differentsource locations (ie, oblique-incident angles) is studied. The design isvalidated through simulations and measurements.

机译：本文设计了一种在K波段工作的宽带球面波转换金属（WSPCM）。 WSPCM由具有梯度传输相位的超材料元素组成，这些元素可以将斜入射球面波转换为沿从金属元的源到中心的方向传播的平面波。首先，使用计算机仿真技术软件设计了具有梯度透射相的五层超材料单元。然后，设计了由八个具有30个相位梯度（可以使入射平面波偏转30度）的超材料元素组成的超材料楔，以验证超材料元素的相位调制特性。然后，根据介电透镜的数字化相位分布设计金属元素。最后，研究了在不同频率和不同源位置（即斜入射角）下发射波的电场分布。通过仿真和测量验证设计。

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来源
《International journal of RF and microwave computer-aided engineering》 |2020年第2期|e22055.1-e22055.8|共8页
作者
Huilin Huang; Mengran Zhao; Xiaoming Chen; Shitao Zhu; Jiazhi Tang; Anxue Zhang;
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作者单位

Faculty of Electronic and Information Engineering Xian Jiaotong University Xi'an China;

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原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
metalens; oblique-incident; plane wave; spherical wave; wideband;

机译：金属斜入射平面波球面波宽频;

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