基于液晶調(diào)諧的太赫茲超材料濾波器研究.pdf

1、超材料，曾被美國(guó)《科學(xué)》雜志評(píng)為過(guò)去十年人類(lèi)最重大的十項(xiàng)科技突破之一。隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，超材料逐漸進(jìn)入應(yīng)用層面。由于超材料的超常電磁特性主要由人工設(shè)計(jì)的周期性結(jié)構(gòu)單元的形狀和物理尺寸決定，一旦結(jié)構(gòu)參數(shù)確定，其表現(xiàn)出的電磁性質(zhì)被局限住。所以，研究者們?cè)絹?lái)越關(guān)注可調(diào)諧超材料研究。液晶由于其介電常數(shù)可以通過(guò)外加電壓進(jìn)行控制，因而非常適合用來(lái)調(diào)諧太赫茲超材料的電磁特性?；谏鲜鲈?，本文提出兩種基于液晶調(diào)諧的太赫茲超材料濾波器。
　

2、　基于液晶調(diào)諧的太赫茲超材料窄帶濾波器，其結(jié)構(gòu)單元由周期性金屬圓環(huán)深槽結(jié)構(gòu)組成，并且將液晶注入深槽結(jié)構(gòu)中用以實(shí)現(xiàn)調(diào)諧功能。使用基于有限元方法的仿真軟件對(duì)濾波器結(jié)構(gòu)單元的內(nèi)外半徑，金屬厚度等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到性能較好的窄帶濾波器。通過(guò)TE波、TM波和對(duì)入射電磁波角度的改變，證實(shí)濾波器可實(shí)現(xiàn)廣角入射工作，不受入射波偏振狀態(tài)影響，在深槽結(jié)構(gòu)中注入DFLC液晶和LC1825液晶，比較兩種液晶材料對(duì)濾波器的頻率選擇范圍和相位變化的影響。
　

3、　基于液晶調(diào)諧的太赫茲寬帶阻超材料濾波器，該結(jié)構(gòu)是一種相同結(jié)構(gòu)但不同比例尺寸閉合方形金屬諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的多層超材料疊加而成，并且在兩石英襯底間填充液晶用以實(shí)現(xiàn)調(diào)諧功能。使用基于有限元方法的仿真軟件對(duì)該濾波器結(jié)構(gòu)的閉合方形金屬諧振環(huán)的大小、線寬、結(jié)構(gòu)厚度等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到性能較好的寬帶阻濾波器，并對(duì)濾波器工作時(shí)的表面電流和磁場(chǎng)進(jìn)行分析。探究入射波的偏振狀態(tài)和入射角度對(duì)該太赫茲超材料濾波器的性能影響，分析所提出的寬帶濾波器的性能:該超材料寬帶