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摘要
数字编码超材料具有优异的电磁调控能力，通过开关形式控制相位以达到调制空间辐射场的能力，可用于实现低成本的数字阵列。然而，数字编码超材料在实际应用中存在色散效应，使得数字量化相位调制一致性带宽过窄。以1 bit编码超材料单元为例，提出了表征相位调制一致性的δ-相位带宽定义，并根据数字编码超材料的结构特点结合传输线理论，给出了一种用于数字编码超材料单元的传输线结构。通过引入非均匀传输线、增加多支节传输线的方法，不仅扩展了数字编码超材料单元的相频响应、幅频响应的调谐范围，同时能根据不同相位调制一致性下的带宽要求提出设计标准。使用电磁仿真软件CST对非均匀传输线与多支节传输线相应的结构参数进行优化，仿真结果表明：在不同单元相位差δ的情况下，δ-相位带宽均得到展宽。最后，在阵列波束合成与随机辐射场生成两种典型应用背景下，分别对数字编码超材料的波束指向性与方向图相关性两项指标进行测试，证明了所提方法在宽带应用中的有效性。
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