可重構異向介質的實現機理及特性研究

《可重構異向介質的實現機理及特性研究》是依託電子科技大學,由林先其擔任醒目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：可重構異向介質的實現機理及特性研究
• 依託單位：電子科技大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：林先其

項目摘要

本項目旨在國際最前沿的異向介質研究，並結合可重構技術的最新理論與技術成果，研究可重構異向介質的實現方式及單元結構特性；借鑑計算電磁學中的子全域基函式分析思想，建立非均勻介質模型，進而對有限單元周期排列後的可重構異向介質電磁特性進行深入分析；研究可重構異向介質的綜合實現方法，通過有選擇性的建立結構關鍵尺寸、工作狀態與介質參數之間的電磁回響庫，從中提煉綜合公式，最終完成可重構異向介質的定量實時調控。該課題研究將使得已具有電磁參數任意設計功能的異向介質增添動態調控能力，極大拓展異向介質的電磁參數選擇範圍和設計自由度，豐富和完善異向介質理論，具有重要的理論價值和科學意義；另外，通過綜合方法的研究，也將突破異向介質設計瓶頸，開啟異向介質按需重構之門，為其在現代信息系統中的廣泛套用提供新的理論指導和技術支撐，加速新一代綜合信息系統的多功能集成、小型化發展，具有重要的套用價值和現實意義。

結題摘要

異向介質是當今世界電磁學領域研究的前沿，由於異向介質具有許多新奇特性，吸引了各國科學家的廣泛研究，其中包括異向介質的特性分析、結構實現以及諸如電磁隱形，凋落波放大等新穎套用研究。本項目將可重構技術與異向介質理論相結合，從三個方面進行了研究，一是可重構異向介質的實現方式及單元結構特性，二是有限單元周期排列後的可重構異向介質的電磁特性，三是可重構異向介質的綜合方法及套用。具體來講，我們提出了非均勻異向介質等效介電參數提取的方法，同時對二極體建模進行了研究；另外，提出了新的可重構異向介質實現方式，其中包含諧振式與非諧振式，並且利用這些結構設計出了各種可重構微波器件，包含可重構移相器，濾波器，功分器等；通過有選擇性的建立結構關鍵尺寸、工作狀態與介質參數之間的電磁回響庫，從中提煉綜合公式。該項目研究結果具有重要的理論價值和科學意義。在理論上，建立了異向介質的實時調控理論，拓展了傳統異向介質的實現理論，增加了異向介質設計的靈活性。在技術上，實現了各種可調器件，及器件的小型化，為頻譜資源的有效分配，系統小型化，及成本降低提供了可能。在戰略上，基於可重構異向介質的微波及毫米波器件在軟體無線電及智慧型天線等方面的套用，有利於我國在國際上參與制定通信標準。