IEEE Life Fellow、日本法政大学教授H. Nakano 与本小组研究生、博士生交流
2025年10月16日,团队有幸邀请到了日本政法大学H. Nakano教授(IEEE Life Fellow)来本小组做学术交流,H. Nakano教授报告题目为“基于超材料的圆极化天线”。


本次报告以超材料天线的独特电磁特性为切入点,系统梳理超材料圆极化天线的理论基础与技术应用。Hisamatsu Nakano 教授将在报告中首先介绍超材料天线的理论框架 —— 这类天线具备自然界中不存在的左手化电磁特性,为后续技术解析奠定基础。随后,报告聚焦超材料圆极化天线的五大核心,逐层拆解技术原理与优势:
基础概念模块:讲解超材料天线设计的核心原理与关键准则,为理解后续技术点提供理论支撑;
金属线天线(Metaline Antenna):通过定制化圆极化传输线,实现天线波束的动态扫描功能,提升无线系统的信号覆盖灵活性;
金属环天线(Metaloop Antennas):支持双频段反向圆极化辐射,同时可扩展物理周长,兼顾多频段应用与结构适应性;
金属螺旋天线(Metaspiral Antenna):在圆极化辐射方向图中呈现独特的零场点特性,为特定场景下的信号调控提供新路径;
金属卷曲天线(Metacurl Antenna):实现左旋与右旋圆极化波的均衡增益,解决传统天线极化增益不均衡的痛点。
在报告中,H. Nakano教授介绍了超材料的定义,自然界所存在的材料普遍是 β=√μ×√(ε )>0,即其相位传播常数是正数,而通过周期结构的设计使得β=√μ×√(ε )<0,这种周期结构被称为超材料。而通过周期结构设计,具有沿传播方向β≤0特性的天线被为超材料天线。然后,H. Nakano教授介绍了一种基于N-type金属线(β≤0)的圆极化天线(0.027λ),以极低剖面实现来产生圆极化辐射(0.027λ),并通过在圆周上周期排布8个N-type圆极化天线,实现全向圆极化辐射。进一步,H. Nakano教授讲述了采用N-type金属线的环天线的辐射特性,并深入探讨了金属环半径对于天线辐射的影响。此外,H. Nakano教授还分析了基于N-type金属线的螺线天线的特性,通过奇偶模式分析,研究了了不同馈电激励下天线辐射方向图零点。最后,H. Nakano教授对如何平衡极化与右旋圆极化增益的问题做了分析与讨论。
讲座结束之后,老师与同学们积极向H. Nakano教授提问与交流。本次讲座对提高同学们对超材料的理解、拓展同学们做圆极化天线的思路有极大帮助。




