基于石墨烯的太赫兹漫反射表面快速设计方法

• 作者: 王健 张超越 姚昭宇 张弛 许锋 阳媛
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 石墨烯 太赫兹 漫反射 粒子群算法
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 109-115
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.70.20201034

摘要

漫反射电磁表面能够提高目标被探测的难度,实现电磁消隐的功能.太赫兹漫反射电磁表面有望在下一代雷达与通信场景中作为一种智能隐身蒙皮使用,具有广阔的应用前景.本文利用石墨烯在太赫兹频段优异的电磁可调特性,并基于谐振模式的开关机理设计了一种反射场具有反相位的石墨烯/金属协同单元结构,且相位的切换由偏置电压动态控制.另一方面,不同于金属材料,石墨烯具有不可忽略的损耗特性,导致了所设计的结构在谐振/非谐振两种反相位状态对应的反射幅度不一致,根据场的干涉与叠加原理,其不利于远场相干相消,难以获得理想的漫反射效果.本文提出了一种将反相位单元结构进行二次组合形成"分子"结构的方法,并将其作为反射表面的基本元素,进而运用粒子群算法,优化"分子"结构的排布方式.计算结果表明,使用这种方法设计的动态漫反射表面,具有收敛速度快、远场峰值小的优势.