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螺旋谐振器等效电路参数的精确提取及其在超材料设计中的应用
摘要: 螺旋谐振器(SRs)是实现超材料最常用的谐振磁单元胞类型之一。精确掌握其集总电学特性(RLC参数)对超材料设计至关重要。因此,本文提出了一种精确且无歧义的紧凑型SRs RLC集总参数估算方法。该方案基于严谨的理论体系,不仅能完整表征SRs的电学特性,还可同步测定Q因子。该方法具有普适性,适用于其他形状的谐振器。最终通过磁探针对制备的SRs进行实测验证了估算结果的准确性。
关键词: 螺旋谐振器(SRs)、散射参数、晶胞、超材料、谐振频率
更新于2025-09-09 09:28:46
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[IEEE 2018年国际无线通信、信号处理与网络会议(WiSPNET)- 印度金奈(2018.3.22-2018.3.24)] 2018年国际无线通信、信号处理与网络会议(WiSPNET)- 用于X波段应用的双频带通滤波器(采用互补开口谐振环)
摘要: 本文聚焦于互补开口谐振环(CSRR),运用超材料概念设计了一款工作于X波段的双频带通滤波器(BPF)。为实现超材料功能,在接地板蚀刻矩形互补开口谐振环,并在顶层加载λ/4微带线。内外环通过中心间隙连接,通过计算内外环长度使BPF在X波段8.2GHz和9GHz频点工作。调节连接间隙宽度可控制通带边缘。针对该双频BPF提出等效电路模型,以理解基本单元与微带线的协同工作机制。通过改变CSRR尺寸及微带线参数,最终将两个谐振频率精准锁定在目标频点。通过对比电磁仿真与电路仿真结果验证了设计方案的有效性。
关键词: 带通滤波器、互补开口谐振环、双频滤波器、超材料
更新于2025-09-09 09:28:46
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[IEEE 2018年国际计算、通信与信息学进展会议(ICACCI) - 印度班加罗尔(2018.9.19-2018.9.22)] 2018年国际计算、通信与信息学进展会议(ICACCI) - 用于X波段应用的边缘开口分裂环谐振器紧凑可调双频带通滤波器
摘要: 本文设计了一种采用边缘开口分裂环谐振器(SRR)的双频带通滤波器(BPF),该谐振器通过改进传统SRR结构实现。通过将边缘开口SRR的内环与外环连接至短截线,获得了具有优化滤波特性的双通带。通过在SRR环上加载变容二极管,可对所提出的BPF各独立通带进行调谐:调节变容二极管D1的电容值可实现第一通带的独立调谐(此时固定D2电容值使第二通带保持不变),反之亦然。该滤波器能分别独立调谐两个通带——第一通带约0.6GHz范围,第二通带约0.3GHz范围,且整体尺寸紧凑(约20mm×14mm)。本文讨论了各环的等效电路模型及调谐独立通带时所获BPF的S参数结果。
关键词: 分裂环谐振器、变容二极管、可调谐滤波器、超材料、双频带通滤波器
更新于2025-09-09 09:28:46
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具有良好角度-偏振容差的可调谐三频带石墨烯折射率传感器
摘要: 本文设计了一种具有良好角度-偏振容差的三频带石墨烯折射率传感器,该传感器由周期性排列在介质基底上的石墨烯椭圆-圆形纳米盘谐振器组成。数值结果表明,当周围介质的折射率变化时,石墨烯谐振器的三种模式谐振波长呈现连续线性可调性,灵敏度高达11.56微米/折射率单位。通过控制石墨烯的掺杂水平可进一步调节传感范围。此外,所提出的石墨烯传感器在宽角度范围(0-60°)内保持偏振不敏感性,展现出优异的角度-偏振容差特性。该工作实现了可调谐三频带传感器,并为无标记生物医学传感提供了潜在价值。
关键词: 石墨烯、表面等离子体共振、折射率传感器、超材料
更新于2025-09-09 09:28:46
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基于相变材料与纳米十字形谐振器杂化的可调近红外完美吸收器
摘要: Ge2Sb2Te5(GST)是一种非易失性硫系化合物相变材料,在红外波段其非晶态与晶态之间存在显著的介电常数差异?;谡庖惶匦?,GST与超材料的结合在可调谐超器件领域具有巨大潜力。本文设计并实验验证了一种基于纳米十字谐振器阵列的完美吸波器——该结构堆叠于GST间隔层和金镜(即金属-介质-金属构型)之上。为避免相变过程中GST层因受热氧化,我们在GST间隔层与金谐振器之间插入了薄层氧化铟锡(ITO)保护层。研究发现:该ITO层不仅能?;ST层免遭劣化,还可通过优化两种介质层的厚度(无需缩小金属结构尺寸)使吸收峰产生显著蓝移(从1.808微米移至1.559微米),这为将吸收峰推向更高频段提供了更可行的思路。我们采用LC电路模型解释该蓝移现象,认为其主要源于平行板电容介质环境的工程调控。此外,这种优异的动态调制性能使该完美吸波器成为多种场景下光学开关与调制的可靠候选方案。
关键词: 超材料、近红外、纳米十字形谐振器、相变材料、可调谐、完美吸收体、GST
更新于2025-09-09 09:28:46
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评论《基于两个圆形开口环的宽带太赫兹超材料吸收器》
摘要: 在一篇已发表的报告中,潘等人提出了一种宽带太赫兹超材料吸收器(BTMA),以实现宽入射角下的宽带吸收稳定性。本文发现,由于忽略了交叉极化反射分量,该吸收器的吸收率计算有误。实际上,在0.85 THz和1.93 THz处,吸收峰分别仅为30.12%和50.72%。研究人员提出的吸收器性能较差。
关键词: 偏振转换,吸收体,超材料
更新于2025-09-09 09:28:46
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一种宽带宽角超薄超材料微波吸收器
摘要: 本文提出了一种宽带、超薄、宽角超材料微波吸收器的新设计。通过参数优化设计的结构单元使吸收频率相互靠近,从而实现宽带响应。正入射时,仿真显示该结构的半高全宽带宽为1.94 GHz(5.05-6.99 GHz),-10 dB吸收带宽为1.3 GHz(5.27-6.57 GHz)。分析表明该结构在不同极化角度下均具有高吸收率(超过50%),对高达60°的斜入射角仍保持良好性能。该吸收器采用低剖面设计(单元尺寸为λ0/6)和超薄结构(在5.92GHz中心频率处厚度仅为λ0/32,对应10 dB吸收带宽)。通过电流与电磁场分布分析揭示了其吸收机理。实验制备了该吸收器阵列,并针对不同极化角度和电磁波斜入射情况进行了测试验证。该吸收器适用于监视系统及其他国防应用领域。
关键词: 宽带、超材料、宽角、微波吸收器、超薄
更新于2025-09-04 15:30:14
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[2018年IEEE亚太天线与传播会议(APCAP) - 新西兰奥克兰(2018.8.5-2018.8.8)] 2018年IEEE亚太天线与传播会议(APCAP) - 可调低频宽带双极化雷达罩吸收体
摘要: 本文提出了一种基于缝隙阵列的可调谐低频宽带超材料(MM)双极化雷达罩/吸收体。该结构由顶部有耗频率选择表面(FSS)层与底部无耗FSS层之间的空气隙构成,在厚度不足最低工作频率自由空间波长10%的情况下,于1.70GHz处呈现透射窗口,并在0.75-3.30GHz频段实现-10dB宽带吸收。通过开关PIN二极管可分别实现吸收体与雷达罩/吸收体的模式切换。我们认为该雷达罩/吸收体可用于低频段隐身技术,必要时也可便捷地扩展至其他频段。
关键词: 缝隙阵列、超材料、低频、宽带、雷达罩/吸波体(Rasorber)、PIN二极管、可调谐、频率选择表面(FSS)、双极化
更新于2025-09-04 15:30:14
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太赫兹波段液晶可调谐介质超材料吸收器
摘要: 本文提出了一种太赫兹(THz)波段可调谐介质超材料吸收器。该吸收器由嵌入液晶(LC)层中的硅柱阵列构成,其两侧夹有石墨烯电极。通过改变外加偏压可连续调控液晶取向:在饱和偏压下,所有液晶垂直排列,在0.79 THz处实现0.86的吸收峰值;关闭偏压后,相同液晶水平排列,吸收峰退化为两个较小峰。数值模拟考虑实验可行性后,在0.79 THz处获得47%的调制深度。这种主动式太赫兹介质吸收器可作为太赫兹成像、传感、开关及滤波等主动器件的重要组成部分。
关键词: 液晶、超材料、介质吸收器、太赫兹、可调谐
更新于2025-09-04 15:30:14
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[工程技术学会第十二届欧洲天线与传播会议(EuCAP 2018)- 英国伦敦(2018年4月9-13日)] 第十二届欧洲天线与传播会议(EuCAP 2018)- 基于宽带超材料的雷达吸波器
摘要: 本文提出了一种层状宽带超材料雷达吸波器。在正入射条件下,该结构对横电(TE)和横磁(TM)两种极化方式均能在5.6-9.1 GHz频段实现不低于90%的吸收率,其厚度仅为工作中心频率对应波长的1/12.7。为探究吸收机理,研究人员选取8.87 GHz、7.16 GHz和8.82 GHz这三个近全吸收峰值点进行了电磁场分析。
关键词: 低剖面、超材料、宽带、雷达吸波器
更新于2025-09-04 15:30:14