Wideband Metasurface Polarization Converter With Double-Square-Shaped Patch Elements

Abstract

In this paper, a wideband metasurface reflector that converts plane wave polarization to cross polarization with a double-square-shaped unit cell is proposed, and the principle of polarization conversion based on polarization synthesis is presented. The proposed structure has a unit cell with a longest dimension of 0.37 wavelengths, a width of 0.23 wavelengths, and a thickness of about 0.09 wavelengths. Using this structure, 95% or more of the incident wave power is converted to cross polarization, covering a fractional bandwidth of 32.4% at 8.5 GHz.

Design of a Transparent Metamaterial Cross Polarization Converter With Large Incident Angle Range

“…In addition, as can be seen in the figure, most of the current on the ring is along the y direction, which also indicates that the x-direction polarization incident electromagnetic wave has been successfully conversed into y-direction polarization after passing through the structure [28][29]. Through optimization of the geometric parameters of the resonance structure on the surface, the phase difference between the x and y components of the reflected EM waves can be adjusted to 180°, resulting in the generation of polarization transformation [14][15].…”

Design, optimization, and comparative analysis of wide-band polarization conversion along with dual coding sequences for RCS reduction

“…Reflective polarization converters are known for their advantageous energy efficiency compared with their transmission-based counterparts. Researchers have explored a variety of structures in this category, including the cut-rhombus shape 27 , 8-shaped 28 , L-shaped 29 , double-square-shaped 30 , Z-shaped 31 , and ellipse-shaped 32 , all of which have demonstrated the potential for achieving polarization conversion through reflection. However, it is important to recognize the challenges in this area.…”

Çok Bantlı ve Çok İşlevli Lineerden Dairesel Polarizasyona Dönüşüm Bandını İyileştiren Metayüzey Polarizasyon Dönüştürücü

“…Minyatürizasyon ve bant genişletme gibi önemli avantajlar sunduğu için genelde periyodik olarak tekrarlanan birim hücrelerden oluşan metayüzeyler yeni polarizasyon dönüştürücülerin tasarımında ya da geliştirilmesinde önemli rol oynamaktadır. Metayüzey temelli literatürde birçok polarizasyon dönüştürücü çalışması bulunmaktadır [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20]. Bu çalışmalar yansıtıcı türü anizotropik metayüzey [1,18] ya da iletim türü şiral metayüzeyler [4][5][6] kullanılarak yapılan polarizörler olmak üzere iki kısma ayrılabilir.…”

“…Mikrodalga [1-14] ya da Terahertz [15][16][17] bandı gibi değişik bantlarda tasarımlar gerçekleşebilir. Tasarımlar ayrıca çok bantlılık [3][4][5][6][7], çoklu polarizasyon dönüşümü [3,4,11] ve geniş bantta dönüşüm [9,12,13] gibi farklı özelliklere sahip olabilir. Yansıtıcı türü anizotropik metayüzey tasarımlar genelde arka tarafı tamamen metal ile kaplı bir dielektrik tabaka üzerine anizotropik şekiller basılarak elde edilirler [18].…”

“…Bu çalışmada polarizasyon durumu, öngerilim voltajı değiştirilerek ayarlanmıştır. Kaynak [9]'da verilen çalışmada yansıtıcı modunda 6.8-9.7 GHz bandında LTL polarizasyon dönüşümü yapan tasarım üzerinde çalışılmıştır. Kaynak [10]'da 5.35-6.3 GHz bant genişliğinde çalışan çok katmanlı bir topoloji kullanan daireselden doğrusala polarizasyon (CTL) dönüştürücü önerilmiştir.…”