Metasurface Based Reflection Type Linear Polarization Conversion for X Band Applications

Polarizasyon dönüştürücüler elektromanyetik dalganın elektrik alan bileşenin yayılma davranışını tanımlar elektromanyetikte. Polarizasyon dönüştürücüler mikrodalga cihazların performansının artırılması için yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Son yıllarda polarizasyon dönüştürücüler metayüzey temelli olarak üretilmektedir, geneleksel yöntelerle üretilen polarizasyon dönüştürücülere nispeten büyük avantajlara sahip oldukları için. Bu çalışmada metayüzey temelli mikrodalga X bandında çalışan yansıma tip polarizasyon dönüştürücü önerildi. Önerilen dizayn 9.1GHz- 12 GHz aralığında %90 üzerinde lineer polarizasyon dönüşüm oranına (PCR) sahiptir. Ayırca eğik açı altında 45 dereceye kadar %80 üzerinde lineer polarizasyon dönüşüm performansı sağlar. Dizayn metal sonlandırma, kolay erişilebilir FR4 ve metayüzeyden oluşmaktadır. Önerilen metayüzey temelli polarizasyon dönüştürücünün fiziksel mekanizmasının daha iyi anlaşılması için u-v eksenlerinde analizi yapıldı hem de rezonans frekanslarında yüzey akım davranışları incelendi. Önerilen dizayn normal geliş altında hem TE hem de TM modda aynı davranışı gösterdiği için polarizasyon bağımsız olarak davranmaktadır. Dizayn CST mikrowave Studio programında yaratıldı ve simülasyon sonuçlar Matlab programı vasıtasıyla işlendi. Sonuçlar diğer X bant polarizasyon dönüştürücüler ile karşılaştırıldı ve önerilen tasarımın mevcut metasurface polarizasyon dönüştürücülere göre eğik açı performansı, tek tasarım, uygun maliyetli ve kalınlık açısından üstün olduğu görüldü.