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期刊观察--非周期性超表面分析

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当超表面非周期性且场突然变化时,对周期性结构严格准确的分析方法完全失效。为了实现超材料和超表面的前景,必须用新方法,可以解释设计中空间场的快速变化和表面参数提取。


非周期超表面

As shown below👇


目前非周期性超表面单元设计的方法

1、使用规范印刷电路元件的非周期超表面中的晶胞设计。



2、结合粒子群优化(PSO)和机器学习(ML)的非周期性超表面晶胞设计方法

所建立的代理模型能够有效地捕捉各组成散射体的性质以及它们之间的层间耦合,并准确预测新生成的晶胞的散射性质。


3、将超表面元素建模为离散偶极子,极化率模型计算非周期超表面特性

展示了一种基于密集不规则网格的超表面获得与传统周期性对应物相当的性能的途径,同时大大提高了表面轮廓的灵活性。




非周期性超表面的前景与挑战

非周期性超表面是超表面的一种重要类型,其特点在于其单元结构并非周期性排布,而是通过逐渐改变相邻单元的物理尺寸来实现非周期特性。这种非周期性的设计使得超表面能够维持的导波结构的相速度和传播路径发生变化,从而赋予超表面更多的功能和灵活性。

随着科技的不断发展,非周期超表面在各个领域的应用前景将越来越广阔。然而,其设计与制备过程中仍面临诸多挑战,如高精度加工技术的限制、复杂计算方法的耗时等。因此,未来需要进一步加强相关技术的研发和创新,以推动非周期超表面的进一步发展和应用。






参考文献



   

[1] J. Budhu, N. Ventresca, and A. Grbic, “Unit Cell Design for Aperiodic Metasurfaces,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 71, no. 9, pp. 7387–7394, Sep. 2023, doi: 10.1109/TAP.2023.3288549.

[2] P. Naseri, S. Pearson, Z. Wang, and S. V. Hum, “A Combined Machine-Learning / Optimization-Based Approach for Inverse Design of Nonuniform Bianisotropic Metasurfaces,” IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 70, no. 7, pp. 5105–5119, Jul. 2022, doi: 10.1109/TAP.2021.3137496.

[3] D. Barbarić and Z. Šipuš, “Designing Metasurfaces with Canonical Unit Cells,” Crystals, vol. 10, no. 10, Art. no. 10, Oct. 2020, doi: 10.3390/cryst10100938.



来源:灵境地平线
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首次发布时间:2024-08-14
最近编辑:2月前
周末--电磁仿真
博士 微波电磁波
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