超表面在生成毫米波和太赫兹波中的应用和研究
毫米波器件在雷达、军用、通信等领域拥有广泛的应用场景。毫米波的短波长和独特的传播特性对材料和工艺提出了很高的要求。对此,一维和二维周期性结构已成为毫米波波源中可靠的激励结构。目录 mmWave周期结构的体积场和表面场的耦合分析 超表面生成太赫兹艾里波 参考文献*As shown below👇周期结构的体积场和表面场的耦合分析周期结构通过激发对称TM0,T 模式或者激发由于表面电流散射而存在于反射表面之间的法布里-珀罗驻波来实现。结构内部的场可分解为一组本征场来分析 以二维周期性晶格结构 (PSL) 为界的电磁腔的一个特点是它们能够同时支持体场和表面场。 在最佳条件下,PSL 促进了体场和表面场的耦合,以产生单个高 Q 特征模态。当横向于二维表面结构的尺寸小于电磁波长时,PSL 可以获得“超电介质”的特性。这种“有效介电”特征模态的相互作用,例如与适当的电子束相互作用,是高功率辐射源创新的基础,特别是与光谱的毫米波和太赫兹区域有关。超表面生成太赫兹艾里波1979 年,Berry 和 Balazs 首次从薛定谔方程预测了无限范围的艾里量子波包。与其他非衍射波(如贝塞尔波)不同,艾里波具有在没有任何外部电位的情况下自由加速和自愈特性的独特特性。2007 年,Siviloglou 等人在光学领域引入了艾里函数,因为薛定谔方程和衍射近轴波动方程之间的数学相似。从那时起,艾里波引起了人们的极大研究兴趣,人们研究和提出了巨大的潜在应用。 产生艾里波的传统方法通常涉及一些用于光学变换的物理透镜,这使得在集成的毫米波或太赫兹系统中难以产生光束。而具有广泛相位、振幅和极化控制的超表面可以对电磁波进行全面操纵。因此,超表面可以帮助有效地产生艾里波并减少系统剖面。 参考文献 [1] I. V. Konoplev, A. J. MacLachlan, C. W. Robertson et al., "Cylindrical periodic surface lattice as a metadielectric: Concept of a surface-field Cherenkov source of coherent radiation", Phys. Rev. A, vol. 84, no. 013826, July 2011.[2] A. J. MacLachlan, C. W. Robertson, A. W. Cross, K. Ronald and A. D. R. Phelps, "Volume and Surface Field Coupling on Complex Electrodynamic Surfaces for MM-Wave and THz Applications," 2019 12th UK-Europe-China Workshop on Millimeter Waves and Terahertz Technologies (UCMMT), London, UK, 2019, pp. 1-3, doi: 10.1109/UCMMT47867.2019.9008320. 来源:微波工程仿真