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超材料——器件与应用 || 介电基底对耦合超表面（含与不含隧穿效应）极化转换的影响
摘要： 电介质基底是各类微波与光学结构及器件中技术必需的组成部分，可能显著影响其性能。对于由亚波长谐振器组成的超表面，在谐振器附近设置电介质组件会导致亚波长谐振及相关传输机制的强烈改变。我们重点研究此类电介质基底的材质与几何参数对线性至线性偏振转换的影响——这种转换出现在包含两个耦合超面的准平面结构中并可实现手性效应。研究表明：偏振转换共振的光谱位置及该共振处的传输效率对基底参数高度敏感，而偏振转换能力及相关传输不对称性可在较宽参数变化范围内保持稳定。针对存在/不存在隧穿效应的机制，我们详细分析了基底的影响，为单波段与多波段偏振转换的准平面结构紧凑化设计指明了路径。
关键词： 介电常数、亚波长谐振器、偏振转换、超表面
更新于2025-09-23 15:19:57
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由亚波长谐振器集合实现的多重散射超定向性
摘要： 将亚波长尺度排列的谐振器集合通常视为一种体效介质（即超材料），能呈现非凡的宏观特性。本文采用不同研究路径，仅聚焦于少数几个此类基本元件的研究，证明它们仍能提供独特机遇。由于谐振产生的多重散射和相位偏移效应，我们观测到其场强变化尺度完全独立于自由空间波长。通过智能调控谐振频率，可任意设计这些谐振器中的复杂电流分布。由此我们设计出超定向天线——其方向性远超尺寸预期的天线。该方法在微波领域通过数值模拟与实验验证，但适用于所有存在亚波长谐振器的波场环境。
关键词： 超材料、超定向性、微波、亚波长谐振器、多次散射
更新于2025-09-16 10:30:52
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受电容器启发的超材料电感器
摘要： 在光学超材料电子学中，经过特殊设计的纳米结构可作为集总光学电路元件发挥作用——其中具有正介电常数实部的纳米结构对应电容性元件，而负介电常数实部的纳米结构则对应电感性元件。除材料特性这一差异外，这两种元件的形状与尺寸等特征可能相似。但在射频和微波领域，传统电容器与电感器存在显著差异：前者由平行极板构成，后者则通过绕制导线形成。受光学超材料电子学启发，我们提出将这一概念引入低频领域：通过在电容结构中增设特定侧壁，设计出在微波频段呈现电感特性的类电容结构（其外形区别于传统导线/螺旋状电感器）。该结构的电感量近似范围可通过类比电容关系的公式进行概念性估算。运用数值与解析方法，我们确定了其复阻抗及品质因数随频率及各维度参数的变化规律。分析表明，相比传统电感器，这种结构具有若干优势：近似封闭的结构带来更高品质因数，且其电感值对高度变化更敏感而对横截面的依赖较弱。我们还以该结构作为电感元件研究了亚波长谐振器，并通过数值模拟验证了其性能。
关键词： 亚波长谐振器、微波频率、光学超材料电子学、品质因数、受电容器启发的超材料电感器
更新于2025-09-11 14:15:04
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[工程技术学会第十二届欧洲天线与传播会议（EuCAP 2018） - 英国伦敦（2018年4月9-13日）] 第十二届欧洲天线与传播会议（EuCAP 2018） - 基于铌酸锂衬底亚波长谐振器的超微型双频天线
摘要： 利用亚波长谐振器与高介电常数铌酸锂基板的共同效应，实现了双频S/C波段单极子天线的深度亚波长小型化。最终尺寸仅为低频段波长的约1/18。
关键词： 亚波长谐振器、超微型天线、铌酸锂
更新于2025-09-04 15:30:14