一种在多层介质系统中改善聚焦的3d打印w波段介质透镜
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1.电子科技大学 电子科学与工程学院, 成都;2.电子科技大学 长三角研究院(衢州);3.电子科技大学 电子科学与工程学院, 成都 电子科技大学 长三角研究院(衢州), 衢州 电子科技大学 微波电真空器件国家级重点实验室, 成都 电子科技大学 太赫兹科学技术四川省重点实验室, 成都

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基金项目:

国家自然科学基金项目(面上项目,重点项目,重大项目),


A 3D-Printed W-Band Dielectric Lens Enabling Improved Focusing in Multilayer Dielectric Systems.
Author:
Affiliation:

1.University of Electronic Science and Technology of China;2.Yangtze Delta Region Institute (Quzhou), University of Electronic Science and Technology of China;3.School of Electronic Science and Engineering, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu;4.School of Electronic Science and Engineering, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu Yangtze Delta Region Institute (Quzhou), University of Electronic Science and Technology of China, Quzhou National Key Laboratory on Vacuum Electronics, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu Terahertz Radiation and Application Key Laboratory of Sichuan Province, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu

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    摘要:

    这项工作提出了一种能够在多层介质中聚焦的3D打印介质透镜的设计方法。首先,基于光线聚焦原理,推导了相位补偿公式,实现了多层介质中任意深度的聚焦。然后,我们设计了一个W波段多层介质聚焦透镜来验证所提出的理论。全波模拟结果表明,与没有透镜的情况相比,焦点区域内的电磁能量提高了14.0 dB。实验测量结果显示能量增益为14.8 dB,与仿真结果非常吻合。

    Abstract:

    This work proposes a design methodology for 3D-printed dielectric lenses capable of focusing within multilayer dielectric media. First, based on ray-focusing principles, a phase compensation formula was derived to enable focusing at arbitrary depths within multilayer media. Then, we designed a W-band multilayer dielectric focusing lens to validate the proposed theory. Full-wave simulation results demonstrate a 14.0 dB enhancement in electromagnetic energy within the focal region compared to the case without a lens. Experimental measurements reveal a similar energy gain of 14.8 dB, showing strong agreement with the simulation outcomes.

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  • 收稿日期:2025-12-12
  • 最后修改日期:2026-01-05
  • 录用日期:2026-01-08
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