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基于平面环偶极子超材料的Fano共振 被引量：3
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作者 向天宇 雷涛 +2 位作者 沈钊阳 黄晓俊 杨河林 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第9期303-308,共6页
利用环偶极子超材料的奇异特性实现了高Q值Fano共振的设计。该亚波长结构是通过两个不对称开口谐振环实现的,在9.1GHz处实现了高Q值Fano共振。通过对超材料传输特性、结构表面电流、涡旋磁场以及各多极子的远场散射能量分析可知,所设计... 利用环偶极子超材料的奇异特性实现了高Q值Fano共振的设计。该亚波长结构是通过两个不对称开口谐振环实现的,在9.1GHz处实现了高Q值Fano共振。通过对超材料传输特性、结构表面电流、涡旋磁场以及各多极子的远场散射能量分析可知,所设计的Fano共振是由结构内迅速增加的环偶极子产生的。分析了在垂直入射电磁波的不同极化角下,Fano共振与多极子散射能量的变化关系。所设计的平面环偶极子超材料Fano共振在微波段、太赫兹甚至光波段具有潜在的应用价值.如超高灵敏度传感器.光开关等。 展开更多
关键词 材料 环偶极子 Fano共振 高Q值 散射能量
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基于环偶极子超材料的太赫兹波段高灵敏度传感器设计 被引量：3
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作者 向天宇 雷涛 +2 位作者 沈钊阳 黄晓俊 杨河林 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期58-62,共5页
本文利用一对镜像对称开口谐振环实现了太赫兹波段的环偶极子超材料设计。通过垂直入射电磁波激励,该亚波长结构在2.75 THz处产生高Q值透射谷。近场分析表明,谐振环中反向流动的电流可产生一对首尾相接的磁偶极子,从而实现涡旋状磁场的... 本文利用一对镜像对称开口谐振环实现了太赫兹波段的环偶极子超材料设计。通过垂直入射电磁波激励,该亚波长结构在2.75 THz处产生高Q值透射谷。近场分析表明,谐振环中反向流动的电流可产生一对首尾相接的磁偶极子,从而实现涡旋状磁场的环偶极子。各多极子远场散射能量计算结果进一步证明迅速增强的环偶极子是产生该高Q值透射谷的主要因素。该环偶极子超材料可用于折射率传感器的设计,其灵敏度可达114 GHz/RIU,可用于探测周围环境微小参数的变化。该设计对基于环偶极子超材料的太赫兹波段生物和化学分子的高灵敏度传感器设计提供了新的思路。 展开更多
关键词 环偶极子 超材料 散射能量 太赫兹 传感器 高Q值
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基于等效电路的反射型双波段线-圆极化转换器快速设计方法
3
作者 吴数鑫 张清河 +1 位作者 沈钊阳 杨利霞 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期262-270,共9页
针对卫星通信高频段、高效率以及极化方式的应用需求,本文设计了一种反射型双波段线-圆极化转换器,基于传输线理论建立等效电路模型,并引入调节因子对极化转换器的几何参数进行数值修正,使模型具有较高的准确性。在此基础上采用粒子群优... 针对卫星通信高频段、高效率以及极化方式的应用需求,本文设计了一种反射型双波段线-圆极化转换器,基于传输线理论建立等效电路模型,并引入调节因子对极化转换器的几何参数进行数值修正,使模型具有较高的准确性。在此基础上采用粒子群优化(particle swarm optimizer,PSO)方法,设计了一种可以在K/Ka波段卫星通信中实现双频段、双极化转换功能的反射型极化转换器。经过数值与仿真分析得出,该极化转换器可以在发送信道(19.2~21.2 GHz)实现左旋圆极化(left-hand circularly polarization,LHCP),在接收信道(29.2~30.8GHz)实现右旋圆极化(right-hand circularly polarization,RHCP),并且可以在最大入射角范围∆θ=45°(θ_(min)=0°,θ_(max)=45°)内使轴比(axial ratio,AR)低于3 dB。与CST全波电磁仿真技术及高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)模型相比,该文提出的等效电路模型大大降低了时间成本,显著提高了极化转换器的设计效率。 展开更多
关键词 超表面 等效电路 极化转换 双极化 机器学习
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基于K-means聚类的相控阵任意形状波束子阵综合方法
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作者 张清河 单琰 +2 位作者 吴欣悦 文方青 沈钊阳 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期44-49,共6页
传统相控阵由于设计复杂性和成本过高,已经不能满足日益增长的应用需求,子阵划分等技术较好地解决了这个问题。本文提出一种任意形状波束相控阵子阵综合方法,在激励匹配策略下,将子阵综合问题转化为一个子阵布局优化问题,而子阵的复激... 传统相控阵由于设计复杂性和成本过高,已经不能满足日益增长的应用需求,子阵划分等技术较好地解决了这个问题。本文提出一种任意形状波束相控阵子阵综合方法,在激励匹配策略下,将子阵综合问题转化为一个子阵布局优化问题,而子阵的复激励可解析地从参考阵列激励计算得到。利用一种无监督聚类K-means方法对子阵布局优化问题进行求解,该方法能同时对子阵的激励幅相进行优化,增加了子阵综合的自由度和灵活性。在任意形状波束子阵综合数值算例中,通过与传统智能优化方法在方向图逼近、激励匹配代价函数、阵列性能参数及计算效率等方面的比较,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 相控阵 任意形状波束 子阵综合 激励匹配 K-means方法
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基于类电磁诱导透明超材料的可调谐慢光器件 被引量：1
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作者 沈钊阳 张清河 +1 位作者 杨河林 向天宇 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2023年第1期36-44,共9页
提出并设计了一款能够调控类电磁诱导透明现象的超材料,其单元结构由矩形开缝谐振环和加载变容二极管的开缝金属线组成。当调节变容二极管的电容值时,类电磁诱导透明现象中谐振峰频率会随着电容值的减少往低频方向移动,且对应的幅度值... 提出并设计了一款能够调控类电磁诱导透明现象的超材料,其单元结构由矩形开缝谐振环和加载变容二极管的开缝金属线组成。当调节变容二极管的电容值时,类电磁诱导透明现象中谐振峰频率会随着电容值的减少往低频方向移动,且对应的幅度值逐渐降低;当电容值降至0.79 pF时,类电磁诱导透明现象消失。通过表面电流分布、双谐振子模型和等效电路模型对其物理特性进行了分析。结合仿真和实验结果证明了该超材料可调谐功能的有效性。通过计算该超材料在不同电容值下的群时延表明其具有良好的慢光效应,因此在设计可调谐的慢光器件中具有潜在应用价值。 展开更多
关键词 超材料 电磁诱导透明 可调谐 双谐振子模型 等效电路 慢光器件
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