研究目的
研究基于石墨烯超表面和多层结构创建亚太赫兹和太赫兹波段电控滤波器的可能性,重点关注通过外电场实现其动态调谐。
研究成果
"石墨烯-电介质"型周期性层状微结构可用于构建具有平面结构的太赫兹及亚太赫兹波段宽带滤波器,该滤波器可通过电场调控,并能通过石墨烯费米能级的微小变化实现调谐。该滤波器在非传输频带中展现出高速调控潜力及显著衰减特性。
研究不足
该研究基于理论建模与模拟,可能无法完全反映此类滤波器在实际制造和运行中面临的所有挑战。其性能取决于对石墨烯化学势及几何尺寸的精确控制。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过数学建模和电动力学计算,探究基于石墨烯的超表面与多层结构的传输特性。计算方法包括改进的有限元法(FEM)、时域有限差分法(FTDT)、周期矩量法(MoM),并借助HFSS、ADS、MSC、Microwave Office、Microwave Studio、FEKO、LabVIEW等商业软件包实现。
2:样本选择与数据来源:
研究采用石墨烯超表面与多层结构的理论模型,包含特定几何尺寸与材料参数。
3:实验设备与材料清单:
石墨烯环与纳米带、介电基底(ε=2.4的光聚合物)及计算软件包。
4:4的光聚合物)及计算软件包。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:模拟电磁波与石墨烯结构的相互作用,计算传输系数,并分析谐振频率下的电场分布。
5:数据分析方法:
通过传输系数与电场分布的频率依赖性分析,理解等离子体诱导辐射效应及调控特性。
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Simulation and analysis of frequency dependencies of transmission coefficients
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