研究目的
为认知无线电应用设计并演示一种新型光可重构平面单极子天线，通过基于硅的光开关实现多频段频率切换。
研究成果
所设计的可光学重构平面单极子天线成功实现了认知无线电应用中的多频段频率切换，仿真与实测结果高度吻合。该天线结构紧凑，仅需两个硅开关，且具有适用于无线设备的全向辐射方向图。该方法可推广至5G及未来网络的可重构天线设计。
研究不足
该天线需要光学激励来实现开关功能，其中可能涉及论文中未详细说明的外部激光源。由于电尺寸较小，其在较低频率下效率会下降（例如1.9 GHz时为51.42%），且仿真与实测之间存在轻微频偏（例如100 MHz偏差）。未来工作可优化开关集成度并进一步减小尺寸。
1：实验设计与方法选择：
该天线设计采用高阻硅（HR Si）作为光开关来重新分配表面电流，以实现频率可重构性。使用CST微波工作室进行全波电磁仿真以建模天线和开关。
2：样本选择与数据来源：
使用具有特定电阻率的硅样本（HR Si：10 kΩ·cm，LR Si：1-10 Ω·cm），其特性来自先前研究。天线在RO4003基板上制造。
3：实验设备与材料清单：
设备包括快速PCB原型制作设备、用于辐射方向图测量的消声室以及用于光激励的激光源（未详细说明）。材料包括HR Si和LR Si开关、用于键合的银环氧树脂以及RO4003基板。
4：实验步骤与操作流程：
制造了四种天线原型，采用不同组合的HR和LR Si开关来表示开/关状态。使用网络分析仪测量反射系数，并在消声室中测量辐射方向图。
5：数据分析方法：
将模拟和测量数据（例如S11参数、辐射方向图）进行比较以验证。分析表面电流分布以理解谐振行为。
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RO4003 substrate
RO4003
Rogers Corporation
Used as the substrate material for fabricating the antenna.
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CST Microwave Studio
CST
Used for full-wave electromagnetic simulation of the antenna design.
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rapid PCB prototyping equipment
Used for fabricating the antenna prototypes.
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silver epoxy
Used for bonding silicon switches to the antenna.
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anechoic chamber
Used for measuring radiation patterns of the antenna.
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