【摘 要】基于超薄波纹金属条带结构，利用人工表面等离激元的周期调制原理，设计出辐射波束角度及数量均可设计的漏波天线。首先，分析了不同周期下人工表面等离激元单元结构的色散特性；其次，介绍了周期调制的原理，即通过将调制周期从亚波长尺寸不断增大到波长尺寸，人工表面等离激元将经历从高效传输到截止，然后到定向漏波乃至多波束辐射的过程；再次，利用周期调制原理，设计出了分别具有单波束、双波束、三波束和四波束辐射的漏波天线，且波束在空间辐射角度随周期改变而变化；最后，对其中两款漏波天线进行了加工，测试结果与仿真结果吻合良好。
【关键词】人工表面等离激元；周期调制；漏波天线
0 引言
在光频段，由于金属的特性表现为等离子体，介电常数为负值，表面等离激元（SPPs, Surface Plasmon Polaritons）可以在金属-介质界面上以表面波的形式传播[1]，这种特殊的表面波具有明显的波长压缩效果和高度场束缚特性，因此有利于实现等离激元光子学器件的小型化设计。然而，当工作频率下降到微波、毫米波或太赫兹波段，金属表现出理想电导体（PECs, Perfectly Electrical Conductors）特性，此时在金属-介质交界处不再支持自然SPPs的表面波模式。2004年Pendry爵士等人[2-5]在金属表面刻蚀了按亚波长间距排列的空气槽，从而在微波段产生了类似于自然表面等离激元的表面波模式，即人工表面等离激元（SSPPs, Spoof Surface Plasmon Polaritons）。这种人工表面等离激元结构可以在低频段复现自然SPP在