무선 통신 분야에서 전자기파 전파 및 편광 방향 제어는 특정 신호의 인식 및 수신에 중요한 의미를 갖는다. 액체 금속 재료를 기반으로 한 X(8~12 GHz) 및 Ku(12~18 GHz) 밴드 초광대역 편광 변환 전자기 초표면이 제안되었으며, 넓은 대역폭, 높은 편광 변환율, 작은 부피, 기계적 피로 손상 없음, 용이한 컨포멀 형상 적용, 저비용 등의 장점이 있다. 이 초표면은 7.595 GHz부터 17.712 GHz까지 초광대역 범위 내에서 교차 편광 변환 또는 광대역 원형 편광 변환 기능을 수행할 수 있다. 계단형 액체 금속 구조 폭이 1.6 mm일 때 상대 대역폭 79.9%의 7.595~17.712 GHz 대역에서 초표면의 편광 변환율은 90% 이상이며, 공편광에서 교차 편광으로 전환 기능을 갖는다. 계단형 액체 금속 구조 폭이 0.3 mm일 때 상대 대역폭 12.30%인 10.864~12.288 GHz 대역에서는 직선 편광에서 원형 편광으로 전환 기능을; 상대 대역폭 3.54%인 7.328~7.592 GHz 대역에서는 편광 변환율이 90% 이상으로 공편광에서 교차 편광으로 전환 기능을 갖는다. 시료 제작 및 편광 변환 특성 시험 결과는 실험 결과와 시뮬레이션 결과 간 상대 오차가 4.20%이며, 이론 설계와 실험 검증 결과가 일치함을 보여주어 X 및 Ku 밴드 초광대역 편광 변환 전자기 초표면의 다기능성과 유효성을 검증하였다.

초표면;액체 금속;편광 변환;초광대역