全空间三通道圆极化超表面：支持任意振幅分配与独立相位控制

《Laser & Photonics Reviews》：Full-Space Triple-Channel Circularly-Polarized Metasurface with Arbitrary Amplitude Allocation and Independent Phase Control

多通道圆极化波通过单一超表面实现任意振幅分配与独立相位调控，该结构采用接收-发射集成超原子单元，内置相位延迟线。实验验证了三束能量分配天线和低旁瓣双向天线的设计，仿真与实测结果吻合，证明了该全空间三通道圆极化超表面（FSTCM）在圆极化波调控中的高自由度特性。

　　

摘要

近年来，利用单一超表面对多通道圆极化（CP）波的振幅和相位进行灵活操控引起了广泛关注。本文提出了一种全空间三通道圆极化超表面（FSTCM），以实现任意振幅分配和独立相位控制。FSTCM由集成接收-发射功能的超原子组成，在接收和发射贴片之间引入了相位延迟线。通过调整接收器的阻抗匹配特性和发射器的极化特性，可以任意分配圆极化反射、圆极化传输和交叉极化传输的振幅，同时通过结合接收器和发射器的几何相位以及相位延迟线的传播相位，可以独立控制它们的相位。作为实验验证，分别设计、制造并测量了具有任意能量分配和不同辐射角度的三波束发射-反射阵列天线（TRA），以及具有低旁瓣水平（SLLs）的双向TRA（适用于反射和传输波束）。两种TRA的仿真结果与测量结果非常吻合，表明所提出的FSTCM能够为控制CP波提供更大的自由度，并且性能优异。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。