[00147042]基于梯度超表面的微波表面等离激元平板天线的理论及实验研究

针对军事、航天、通信等领域对新型高性能平板天线的应用需求,项目开展了基于梯度超表面的微波表面等离激元激元（MSPP）平板天线的设计理论和实验验证研究,具体包括：（1）建立了基于折射率渐变相位梯度表面的MSPP耦合激发理论模型,制作了基于渐变折射率材料的反常反射超表面,从实验上验证了这一理论模型。（2）阐明了各向同性、各向异性二维界面上以及对称和非对称界面上的MSPP的存在条件、色散方程、传播特性,建立了二维界面上MSPP传输模型。（3）建立了基于超材料结构参数渐变的相位梯度超表面设计理论与方法,通过超材料结构单元设计产生不同的散射相位,构建相位梯度,设计制备了针对线极化波、圆极化波的相位梯度超表面原理样件,验证了相位梯度超表面设计理论与方法。（4）基于反射相位梯度设计、超材料色散调控、法布里-珀罗谐振等,建立了基于反射/透射型超表面的宽带高效MSPP耦合结构设计理论与设计方法;将各向异性、双曲超材料引入到MSPP耦合结构设计,建立了基于反射型超表面的双模式、多方向MSPP耦合结构设计方法和MSPP波形调控技术。设计制备了原理样件并进行了实验验证。（5）面向平板天线应用,开展了基于反射/透射型相位梯度超表面和编码超表面的新型平板天线设计研究,建立了基于超表面反射背板/盖板的圆极化、高增益、低剖面、低RCS、低副瓣、偏馈等新型平板天线设计理论与方法。（6）基于反射/透射型表面MSPP耦合超表面、MSPP传输结构等,开展了基于MSPP的新型平板天线设计研究,建立了基于相位梯度超表面的MSPP平板天线设计理论与方法。设计了基于MSPP的宽带频扫天线、高增益端射天线、多波束天线、低RCS天线等,制作了原理样件并进行了实验验证。（7）开展了天线应用开发研究,设计了基于透射型相位梯度超表面的超薄高增益透镜天线、××弹体共形频扫天线等,达到了技术指标要求。