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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

极化，是电磁波中的一个重要属性。近年来，极化在通信、导航、雷达、制导等高科技邻域和电视广播中得到了广泛的应用。所谓极化，即在空间某点处电磁波的电场e的大小和方向随时间变化的形式。根据给定点上e的方向随时间变化的轨迹，可以将电磁波的极化态大致可分为三种：线极化、圆极化、椭圆极化。不同极化在不同的领域中起着不同的作用。因此，能够控制入射电磁波极化状态的元件对这些领域来说就显得尤为重要了。在三种极化中，线极化相对较易获得，而圆极化的获得相对较复杂，但是，而圆极化波在很多通信系统中有它独特的优势。因此，高效简便的获得圆极化波也成为近年研究的热点。

国内外研究现状

线到圆的极化转换器，又名四分之一波片，可以实现线极化到圆极化的相互转换，广泛应用于众多无线通信和光学系统中。1973 年，l. young et al.提出了曲折线极化器实现了线极化到圆极化的转换，并给出了实验验证[1]。随后r. s. chu et al.采用多层曲折线设计极大地改善了这类转换器的传输损耗[2]。在此基础上，fei et al.结合曲折线和环形结构也实现了线到圆的极化转换[3]。另外，基于曲折线型转换器，研究者提出了人工金属网格极化转换器[4-6]。在光学频段，相应的设计利用棒状金属块得以实现。上述类型极化转换器通常是采用多层设计以降低其传输损耗，尽管如此，它们的损耗也不尽理想。另外，采用多层设计致使它们的成本和加工难度成倍地增加。

2. 研究的基本内容

圆极化因其独特的优点使其得到广泛的应用而成为近年来研究的热点，传统圆极化的获取因为设计复杂和低增益等缺点而不具有实际应用价值，基于以上这种形式，本文拟设计一款基于FSS选择频率表面的微波频段极化转化器，实现线极化到圆极化在某一微波频段内的完美转化，与传统方式相比，本次设计要具有简单高效，性能更好，损耗更小等优点，并要具有一定的实际应用价值。

通过本次设计，我们要了解极化转换原理以及对如何使极化转换更高效而进行更深层次的探究。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2017年12月20日-2018年2月28日：收集相关文献资料，论文开题。阅读相关计算电磁学和电磁波极化原理的书籍和资料，熟悉课题的主要方法和核心思路。

2018年3月1日-2018年4月14日：基本上完成论文前两三章内容，也就是论文的介绍以及核心的理论知识，基本完成后两章的框架，以及初步利用软件设计模型以及仿真。

2018年4月14日-2018年5月11日：完成剩余几章节的内容，对论文进行排版，撰写外文翻译，以及该极化调制器的仿真及测试，获取相关数据，并分析其测量结果。

4. 参考文献

[1] l. young, l. a. robinson, and c. a. hacking. meander-line polarizer. ieee transactions on antennas and propagation, 1973, 21(5): 376-378.

[2] r. s. chu and k. m. lee. analytical model of a multilayered meander-line polarizer plate with normal and oblique plane-wave incidence. ieee transactions on antennas and propagation, 1987, 35(6): 652-661.

[3] p. fei, z. shen, x. wen, and f. nian. a single-layer circular polarizer based on hybrid meander line and loop configuration. ieee transactions on antennas and propagation,2015, 63(10): 4609-4614.