可重构超表面对电磁波调控的研究

发布时间：2021-11-03 02:37

　　超表面是一种利用人工设计的亚波长单元,通过周期性或者非周期性形式在二维平面上排列形成的人工新型电磁材料。这种材料通过等效电阻抗、磁阻抗和突变相位实现对电磁波的幅度、相位、极化状态等特性灵活的调控,同时依靠自身的低损耗、低剖面、易于设计与制作等优点受到科学界以及工业界的广泛关注。目前,关于超表面的研究主要针对单一功能或者窄带的器件,其局限性为一旦超表面的结构制作完成,相关特性也随之固定。然而随着社会的不断发展,人们的需求越来越多样化,超表面的设计也从简单到复杂,功能从单一到复合,向功能可重构方向发展。本文针对这一热点科学问题,通过在超表面的设计中融入有源器件以及多层器件组合的方式实现对电磁波灵活控制。具体研究内容如下:1.提出一种基于深度学习自适应实现RCS缩减超表面的设计方法。首先,将仿真得到的超表面反射光谱数据用于训练网络。对于预训练的网络,前向传播能够揭示光学响应和超表面结构之间的复杂关系。随后,我们可以使用训练好的网络,实现光学响应的逆设计,针对工作频段内任意频率的入射波,自适应给出所需参数实现RCS缩减,并用理论计算和数值仿真加以验证。2.基于变容二极管,提出并实验验证一种可同... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：126 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

自然界物质图表

浙江大学博士学位论文第一章绪论3其中：=30223,Γ=20,=22,0代表自由空间的磁导率，是单元谐振频率，Γ是衰减系数。图1.2超材料。（a）金属棒阵列结构[20]。（b）开口谐振环结构[21]。（c）利用金属线及开口谐振环组合实现的负折射超材料[22]。（d）折射率与频率的关系[22]。（e-f）超材料示意图。2000年，美国加州大学D.R.Smith等人在这两个工作的基础上，在设计单元的时候，同时加入了金属线和开口环（图1.2（c））[22]，金属线用于调节等效介电常数，开口环用于调节等效磁导率。2001年，第一次在实验上验证了同时具有负值的等效介电常数和等效磁导率的左手材料（图1.2（d））[11]，这一惊人的科研成果发表在顶级期刊《Science》上，引起了科学家和学者对超材料越来越多的关注，激起了研究超材料的热潮，并提出了各种各样的结构及用途的超材料。

隐身衣

【参考文献】：
期刊论文
[1]Tunable narrowband antireflection optical filter with a metasurface[J]. LUIGI BIBBò,KARIM KHAN,QIANG LIU,MI LIN,QIONG WANG,ZHENGBIAO OUYANG.  Photonics Research. 2017(05)

博士论文
[1]基于电控可调超表面的偏振调控特性研究[D]. 姜欢.哈尔滨工业大学 2019
[2]基于人工电磁频率选择结构的新一代通信天线罩研究[D]. 李达.浙江大学 2019
[3]基于数字表征的编码超表面及其应用[D]. 刘硕.东南大学 2017
[4]基于异向介质和超表面的新型电磁波隐身器件实验研究[D]. 杨怡豪.浙江大学 2017



本文编号：3472873