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本发明公开了一种基于径向波导的阵列天线孔径场设计及波束调控方法，阵列天线包括圆形且相互平行的径向波导顶层金属板和径向波导底层金属板，径向波导顶层金属板上设有多个均匀分布的环形天线阵列，每个天线的耦合探针位于径向波导顶层金属板上朝向径向波导底层金属板的一侧；径向波导底层金属板朝向径向波导顶层金属板的一侧设有馈电探针，馈电探针设置在径向波导底层金属板的中心位置。本发明可以通过适当调节波导内探针尺寸合成特定天线单元的激励幅度，同时通过调节探针和天线单元之间的传输线长度或者移相器，可以有效合成激励相位。可以根据特定的近场/远场波束计算得出天线单元激励系数，能够在射频频段生成近场或者远场特定波束。

本发明提供了一种太赫兹相位调制器，采用金属‑石墨烯‑电介质的太赫兹超材料结构，利用单层石墨烯具有高导电率、高移动性和易于集成的特性以及金属和石墨烯的强耦合性，得到高效率、能够大范围的动态连续相位调控的效果。这一高性能的太赫兹相位调制器，可以在光雷达、信息通信、物体成像等太赫兹应用领域发挥重要作用，具有广阔的应用前景。

本发明公开了一种太赫兹数字化光控编码反射阵。所述太赫兹数字化光控编码反射阵由衬底、金属微结构、VO2薄膜三部分构成的复合微结构阵元在二维平面周期性排列而成。其中金属微结构为正方形“田”字结构，“田”字中央嵌有正方形VO2薄膜。本发明不依赖于金属反射底板即可实现太赫兹波的反射，利用空间光调制器将激光数字化图形从编码反射面底部投影至每个阵元，以光控驱动的方式数字化独立控制每个阵元上的VO2薄膜产生相变转换，实现复合微结构阵元对太赫兹波响应的调控，进而在编码反射阵阵面实现对太赫兹波的波束重构。本发明具有易制备、损耗小、高容差性、可重构的特点，在下一代高速无线通信和雷达探测成像领域中具有潜在应用前景。

本发明属于反射阵列天线技术领域，具体涉及基于可调相极化扭转表面的宽带低剖面圆极化反射阵列天线。本发明包括上下设置的多功能极化转换器和可调相极化扭转表面；可调相极化扭转表面包括若干个呈周期性排列的可调相极化扭转表面单元；多功能极化转换器包括若干个呈周期性排列的多功能极化转换器单元。本发明提出的可调相极化扭转表面单元具有极化扭转特性，可将入射电磁波的极化方向扭转为正交极化方向的电磁波，可应用于折叠型反射阵列中，降低阵列的整体剖面。本发明提出的多功能极化转换器具有极化选择和极化转换两个作用，可反射X极化方向的电磁波，透射Y极化的电磁波，且将Y极化方向的电磁波转换为圆极化电磁波。

本发明提供了一种全相位动态调制器，利用石墨烯的费米能级变化特性对相位进行2π范围动态调制，能够解决现有技术中在太赫兹波段石墨烯反射超表面难以达到0‑360°全相位动态连续调控的问题，并且还具有反射效率相对较高的优点，在工作频率下，反射效率达20％以上。并且，本发明设计的石墨烯‑金属结构新颖简单，实验上具有可行性。本发明提供的全相位动态调制器在雷达、安全系统、生物成像和未来第六代无线网络通信等领域具有广泛的潜在应用。