1.一种宽带高效率透射型极化转换器,其特征在于包括:至少两层层叠设置的介质基板;所述基板与基板之间、以及最上一层基板与最下一层基板相背的一面分别刻蚀金属图案;
所述金属图案由若干极化转换单元结构周期排布组成;所述极化转换单元结构包括一金属环,以及置于金属环内的偶极子,所述偶极子与金属环不发生接触;各个面中的金属图案可以相同也可以不相同;各个所述介质基板的介电常数可以相同,也可以不同;
通过调整偶极子的长度和短截线长度来调整谐振频率下的传输相位差为90°时,两个入射方向相互垂直的线极化波通过透射型极化转换器后,转换为出射方向相互垂直的圆极化波;两个入射方向相互垂直的圆极化波通过透射型极化转换器,转换为出射方向相互垂直的线极化波。
2.根据权利要求1所述的一种宽带高效率透射型极化转换器,其特征在于:所述金属环为方形金属环,内联2个金属短截条组,所述金属短截条组绕着金属环的轴心旋转对称分布,并且每一个金属短截条组包括两条平行等长的金属短截条;所述金属短截条的一端与金属环的内壁连接,另一端向着偶极子延伸,并不与偶极子接触。
3.根据权利要求2所述的一种宽带高效率透射型极化转换器,其特征在于:所述偶极子为正交十字振子,并且两个振子不等长且呈45°与135°方向放置;通过改变正交十字振子的长度和宽度以及短截条的尺寸和间距,所述透射型极化转换器在沿正交十字振子的两个正交方向的线极化的入射波激励下,分别产生谐振,在谐振频率两个极化的入射波的传输系数接近1;
通过调整正交十字振子的长度来调整谐振频率下的传输相位差为90°,当入射波为x向(0°)和y向(90°)线极化波时,通过透射型极化转换器后会分别转换为左旋和右旋圆极化波;当入射波为右旋或左旋圆极化波时,通过透射型极化转换器后会分别转换为x向或y向线极化波。
4.根据权利要求1所述的一种宽带高效率透射型极化转换器,其特征在于:所述极化转换单元结构的边长和单元厚度均小于透射型极化转换器工作频段中心频率波长的一半。
5.一种宽带高效率透射型极化转换器,其特征在于包括:至少两层层叠设置的介质基板;所述基板与基板之间、以及最上一层基板与最下一层基板相背的一面分别刻蚀金属图案;
所述金属图案由若干极化转换单元结构周期排布组成;所述极化转换单元结构包括一金属环,以及置于金属环内的偶极子,所述偶极子与金属环不发生接触;各个面中的金属图案可以相同也可以不相同;各个所述介质基板的介电常数可以相同,也可以不同;
通过调整偶极子的长度和短截线长度来调整谐振频率下的传输相位差为180°时,两个方向入射的线极化波在通过透射型极化转换器后,转化为出射方向旋转90°的线极化波。
6.根据权利要求5所述的一种宽带高效率透射型极化转换器,其特征在于:所述金属环为方形金属环,内联4个金属短截条组,所述金属短截条组绕着金属环的轴心旋转对称分布,并且每一个金属短截条组包括两条平行等长的金属短截条;所述金属短截条的一端与金属环的内壁连接,另一端向着偶极子延伸,并不与偶极子接触。
7.根据权利要求6所述的一种宽带高效率透射型极化转换器,其特征在于:所述偶极子为正交十字振子,并且两个振子的长度不相同且呈0°和90°放置;通过改变正交十字振子的长度和宽度以及短截条的尺寸和间距,所述透射型极化转换器在沿正交十字振子的两个正交方向的线极化的入射波激励下,分别产生谐振,在谐振频率两个极化的入射波的传输系数接近1,传输相位由两个正交振子的长度控制;
通过调整正交十字振子的长度来调整谐振频率下的传输相位差为180°时,沿45°或
135°方向的线极化波在通过透射型极化转换器后会分别转换为135°或45°方向的线极化波。
8.根据权利要求5所述的一种宽带高效率透射型极化转换器,其特征在于,所述极化转换单元结构的边长和单元厚度均小于透射型极化转换器工作频段中心频率波长的一半。
9.根据权利要求3所述的一种宽带高效率透射型极化转换器,其特征在于,所述偶极子为正交十字振子,并且两个振子不等长且可以呈0°与90°方向放置;通过调整正交十字振子的长度来调整谐振频率下的传输相位差为90°,当入射波为45°和135°方向线极化波时,通过透射型极化转换器后会分别转换为左旋和右旋圆极化波;当入射波为右旋或左旋圆极化波时,通过透射型极化转换器后会分别转换为45°和135°方向线极化波。
10.根据权利要求7所述的一种宽带高效率透射型极化转换器,其特征在于:所述偶极子为正交十字振子,并且两个振子的长度不相同且可以呈45°和135°放置;通过调整正交十字振子的长度来调整谐振频率下的传输相位差为180°时,沿0°或90°方向的线极化波在通过透射型极化转换器后会分别转换为90°或0°方向的线极化波。