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全角度工作的宽带超表面卢内堡透镜设计
摘要： 我们提出了一种全角度工作的宽带超表面伦伯透镜。该伦伯透镜的设计基于倒置基底平行板波导结构，在上金属板上蚀刻有非均匀圆形孔洞。研究表明，这种结构相比现有设计具有显著优势，能大幅简化制备工艺。为实现伦伯透镜有效折射率分布的平滑变化及圆对称性，采用尺寸可变的超原子来构建超表面。仅需调节孔径直径即可调控有效折射率分布。通过在透镜圆周均匀分布锥形微带端口，实现了透镜的全角度工作特性。我们制作了直径400毫米的原型器件，并在6-9GHz频段进行了实验验证，仿真与实验结果展现出良好的一致性。
关键词： 超表面、倒置基底平行板波导、伦伯透镜、全角度操作
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于准共形变换光学与增材制造技术的改进型伦伯透镜天线实现
摘要： 我们展示了一种实现三维近连续梯度介电常数分布的改进型卢内堡透镜天线的新方法。该方法采用准共形变换光学（QCTO）技术，通过修改球形卢内堡透镜的几何形状和介电常数，使其表面平整以便于集成天线馈源。随后运用基于空间填充曲线的有效介质方法，通过熔融沉积成型（FDM）打印技术制造该改进透镜。为验证该方法，我们设计并制作了工作在Ka波段的改进型卢内堡透镜天线。实验测量的样品天线性能与全波仿真预测结果高度吻合，该器件在整个Ka波段内实现了较宽范围的波束调控能力（即-55°至+55°）。我们认为这种新方法为制造可在宽频带范围内工作的实用无源波束调控透镜提供了一种经济高效且可扩展的解决方案。
关键词： 增材制造、光束扫描、波束成形、熔融沉积成型、伦伯透镜、变换光学
更新于2025-09-23 15:22:29
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自旋波的伦伯透镜
摘要： 我们报道了前向体积磁振子自旋波的伦伯透镜理论，并通过微磁模拟验证其工作原理。该透镜通过设计的渐变折射率（通过在圆形区域内调制厚度或饱和磁化强度实现）将平面波与点源相互转换。研究发现，在透镜焦点处波幅增强约5倍，且47%的入射能量汇聚于焦区。若折射率渐变平缓，即使存在轻微偏离最优曲线的透镜仍能实现良好聚焦效果。
关键词： 渐变折射率、伦伯透镜、微磁建模、自旋波
更新于2025-09-23 15:21:21
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基于等尺寸金属柱加载的近似平行板波导的紧凑型充气伦伯透镜天线
摘要： 本文提出了一种Luneburg透镜及Luneburg反射-透镜结构，并设计了相应的紧凑型低成本Ka波段多波束天线。该Luneburg透镜由填充空气的平行板波导（PPW）加载等尺寸金属柱构成。通过将PPW上板设计为曲面以满足等效折射率分布要求，同时实现透镜与馈电波导的过渡。基于反射定律，在Luneburg透镜中引入反射壁构成Luneburg反射-透镜。采用WR28矩形波导作为馈源，在整个Ka波段实验验证了单波束与多波束Luneburg透镜/反射-透镜天线。多波束Luneburg透镜天线实现-45°至+45°波束扫描（扫描损耗0.6 dB），多波束Luneburg反射-透镜天线实现30°至60°波束扫描（扫描损耗0.7 dB）。此外，该结构在孔径效率、阻抗匹配及多端口隔离度方面均表现良好。结果表明，本研究成果在毫米波无线通信领域具有应用潜力。
关键词： 充气式、伦伯透镜、Ka波段、多波束天线、伦伯反射镜-透镜
更新于2025-09-11 14:15:04