中文标题：透射型两比特可编程超表面实现多模电磁涡旋波束的动态调控

英文标题：Dynamic Manipulation of Multimode Electromagnetic Vortex Beam by 2-bit Programmable Transmissive Metasurface

来源期刊：雷达学报

基金项目：国家自然科学基金 (62471216, U2341264, 62571231, 62271243), 江苏省基础研究计划项目 (BK20250162), 江苏省重点研发计划项目 (BE2023084)

作  者：邓烨, 佟琬婷, 屈凯, 赵俊明, 姜田, 陈克, 冯一军

作者单位：南京大学电子科学与工程学院 南京 210023

摘  要：该文提出了一种透射型两比特可编程超表面的设计方法，并基于该超表面实现了多模电磁涡旋波束的生成与动态调控。所设计的超表面单元通过控制所加载PIN二极管的状态，在4.15 GHz中心频率处可以实现插入损耗低至1.2 dB的高效透射及精确的两比特相位量化调控。进一步构建了生成偏折涡旋波束所需的编码方案，并加工制作了超表面样件。近场扫描测试结果表明，该超表面能够生成多种模态的涡旋波束，且具有清晰的螺旋相位特征与环状幅度分布，中心频点处±2阶以内涡旋波束主模纯度均大于0.88；同时进行了远场方向图测试，验证了涡旋波束能够在0°～45°范围内动态扫描，且扫描增益损耗小于3 dB，实测结果与仿真吻合良好。该超表面涡旋波束动态调控方法在雷达成像与无线通信等领域具有较好的应用前景。

全文链接： https://radars.ac.cn/cn/article/doi/10.12000/JR26030