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[2018年IEEE国防光子学研究与技术应用会议(RAPID) - 美国佛罗里达州米拉马尔海滩(2018.8.22-2018.8.24)] 2018年IEEE国防光子学研究与技术应用会议(RAPID) - 关于利用微米级银包覆颗粒调控寄主介质中互补开口环谐振器与金属线复合超材料电磁响应的研究

DOI：10.1109/RAPID.2018.8508911 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 采用沿静磁场线柱状排列的微米级导电颗粒，在传统开口环谐振器/导线超材料单元结构中实现导线功能。研究表明，通过调控颗粒柱体，该超材料的阻抗可在1GHz至20GHz范围内有效调节。
作者： Jerika Cleveland，Benjamin D. Braaten，Monica Allen，Jeffery Allen，Brett Wenner
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过控制由微米级导电颗粒形成的柱体长度，利用阻抗实时改变晶胞几何结构，从而从根本上改变超材料的整体响应。

研究成果

该研究成功证明，在超材料单元中用微米级银包覆磁铁矿颗粒替代印刷导线后，通过施加或移除静磁场改变颗粒柱长度即可实时调控阻抗。仿真结果表明，这种调控方式能有效改变1至20吉赫兹频段的阻抗特性，标志着动态控制电磁波前的重大突破。该方法为孔径阵列和波束成形等应用提供了可调谐超材料解决方案，并有望推动实时开关技术的进一步发展。

研究不足

该研究基于HFSS仿真而非物理实验，可能无法完全反映现实复杂性。该方法依赖外部静磁场，或限制实际应用。仅研究了两种状态（磁场开/关），且频率范围限于1GHz-20GHz。未来工作可包括实验验证及更多状态或更广频率范围的探索。

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