微波工程--数字编码超表面

Characteristicmodeanalysis(CMA)的研究在过去几十年中取得了长足的发展，特别是在涉及导电体天线设计的应用中。目录介电和磁性结构的公式扩展在散射控制中的应用纳米粒子散射分析与优化CMA新兴课题Asshownbelow👇新兴应用简介1、介电和磁性结构的公式扩展材料体（介电和磁性材料）的CMA的体积积分方程（VIE）和表面积分方程（SIE）的原始形式在导电体之后不久被提出。然而，直到最近几年，介电介质这个话题才受到了更多的兴趣。这种转变是由于人们对CMA的兴趣重新抬头，以及许多天线（例如，介电谐振器天线、带天线罩的天线和衬底集成天线）中存在/集成材料体。2、在散射控制中的应用出于对隐形技术日益增长的需求，已经开发出使用CMA控制散射特性来处理更复杂的对象，如飞机。此外，多项研究使用CMA来减小天线的带内雷达截面。3、纳米粒子散射分析与优化CMA最近被用于分析和优化各种金属纳米粒子（NP）的吸收和散射特性，其尺寸比之前的应用小得多，约为纳米级。使用CMA可以降低NP分析的复杂性。在感兴趣的频率范围内，具有高MS的模式代表了与NP的潜在耦合途径。通过识别有效模式的电流或分布，可以识别激发每种模式的入射场分布。也可以识别出任何入射场分布都不能激发的模式，称为非辐射模式或暗模式。CMA也被用于解释复杂形状NP的电磁响应，如蠕虫状碳纳米管和皱巴巴的石墨烯薄片，其中几何对称性的破坏会导致新的共振、模式分离或带宽加宽。CMA对现代应用天线设计的贡献特征模态理论最早由Garbacz提出，后来在70年代由Harrington和Mautz改进。它最初应用于天线形状合成，以及通过反应载荷控制障碍物散射。它还应用于导电圆柱体或完美导电平面中的槽分析。然而，这个理论后来实际上被废弃了，尽管它甚至导致了任意形状的模态解。这在涉及天线和散射体的分析、合成和优化的问题中特别有用。特征模式是实电流模式，可以通过数值计算来导电任意形状的体。由于特征模式形成一组正交函数，因此它们可用于扩大体表面的总电流。然而，本文表明，特征模式对天线设计真正有吸引力的是它们对天线中发生的辐射现象的物理洞察力。模式的谐振频率及其辐射行为可以根据与特征模式相关的特征值提供的信息来确定。此外，通过研究模式的电流分布，可以找到最佳的馈电布置，以获得所需的辐射行为。参考文献[1]B.K.Lau,M.Capek,andA.M.Hassan,“CharacteristicModes:Progress,overview,andemergingtopics,”IEEEAntennasandPropagationMagazine,vol.64,no.2,pp.14–22,Apr.2022,doi:10.1109/MAP.2022.3145719.[2]M.Cabedo-Fabres,E.Antonino-Daviu,A.Valero-Nogueira,andM.F.Bataller,“TheTheoryofCharacteristicModesRevisited:AContributiontotheDesignofAntennasforModernApplications,”IEEEAntennasandPropagationMagazine,vol.49,no.5,pp.52–68,Oct.2007,doi:10.1109/MAP.2007.4395295.来源：灵境地平线