研究背景
数字超表面是人工电磁材料的一大研究热点，通过加载PIN二极管或其他有源器件，并采用FPGA（现场可编程门阵列）实时控制超表面来应对不同的应用场景。现有反射式或透射式数字超表面系统的共同特点是都需要额外的空间激励馈源天线，馈源天线通常距离功能表面数倍波长，直接导致了系统的整体剖面较高，很难满足机载或星载应用对系统共形集成化等的实际需求。
研究内容
张富利教授团队研究设计了首款毫米波低剖面“十字”共形自激励数字超表面系统，采用自激励数字可编程超表面架构，利用馈电网络替代外部空间激励，有效避免了常规数字超表面存在的馈源漏波辐射等制约，达成了数字超表面的低剖面与共形集成设计，在毫米波频段下实现了动态波束扫描与多模涡旋波的结合复用，同时可有效适配机载或星载等复杂应用场景。
未来展望
团队所设计的毫米波十字共形自激励数字超表面具有低剖面、易共形等优势，相较于传统反射式或透射式超表面更具实用性。在毫米波频段，该超表面能够实现动态涡旋波扫描，在下一代无线通信及新型天基卫星通信系统中具有广阔的应用前景。
Journal
Research
Method of Research
News article
Subject of Research
Not applicable
Article Title
Conformal Radiation-Type Programmable Metasurface for Agile Millimeter-Wave Orbital Angular Momentum Generation
Article Publication Date
14-Mar-2025