超构表面的特征模式分析及其在天线中的应用

作     者：高佳璠 朱昳慧 林丰涵 GAO Jiafan;ZHU Yihui;LIN Fenghan

作者机构：上海科技大学信息科学与技术学院上海201210 

出 版 物：《无线电工程》 (Radio Engineering)

年 卷 期：2024年第54卷第9期

页      面：2074-2081页

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(青年项目)(62101330) 国家重点研发计划(2022YFB2902800) 临港实验室(LG-QS-202202-05) 

主　　题：天线 阵列 特征模式分析 超构表面 

摘      要：介绍了超构表面(Metasurface,MTS)的特征模式分析及其在天线应用中的最新研究进展。MTS物理特性丰富且设计自由度高,有望实现天线极限性能的突破。散射问题中的MTS研究往往基于远场激励、无限大、均匀3个假设,研究方法和结论难以适用近场激励、有限截断、局部反射丰富的天线问题。适用于任意结构、任意场区且与激励无关的特征模理论更适合上述问题。总结回顾了近10年来针对MTS的特征模式分析及其在天线设计与优化中的应用,以天线的端口数量、模式数量和单元数量为脉络,从模式分析、模式调控和模式激励的角度,重点讨论了实现MTS天线的带宽提升、增益提高、单馈圆极化辐射、多频共口径、多模多端口、天线解耦、小型化的基本原理、技术途径、实现方法和应用实例,对MTS天线的特征模式理论与应用研究做出了进一步展望。