人工电磁材料太赫兹吸波器等效电路的研究

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太赫兹(THz)频谱处于一个很独特的频段,它不能明确的归于微波段或光波段,因此不能直接用现今已成熟的微波或者光波理论研究,但其有着广泛的应用前景,成为了目前国际的研究热点和难点。本文对新型的太赫兹人工电磁材料吸波器进行了研究,通过用等效电路的原理进行分析和解释其吸波机理。本文的主要内容是:(1)阐述了THz技术、频率选择表面、人工电磁材料的基本概念和理论,以及它们的一些基本特性。(2)设计了基于频率选择表面人工电磁材料吸波器的基本单元结构,通过全波仿真分析了圆环结构、十字架结构、方环结构、Y型结构单元的尺寸、入射角度、极化方式对吸收效率的影响。(3)设计出新型基于频率选择表面人工电磁材料双频点吸波器,两个吸收谐振点为1.5THz/3.0THz,入射角在0°到60°的范围内,最大的吸收效率能达到90%以上,而且对于TE和TM极化都有很好吸收稳定性。(4)建立了新型基于频率选择表面人工电磁材料太赫兹双频点吸波器的等效电路模型,抽取出等效电路中集总元件参数值,并通过仿真验证了等效电路正确性,为我们在工程设计中提供了参考。本文的结构仿真是用全波仿真软件HFSS验证的,等效电路模型则通过ADS进行仿真。
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