太赫茲電磁超材料功能器件的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

目 錄
緒論1
0.1 太赫茲波概述1
0.1.1 太赫茲波的特性1
0.1.2 太赫茲技術(shù)的應(yīng)用2
0.2 超材料概述3
0.2.1 超材料的特性4
0.2.2 超材料的應(yīng)用6
0.2.3 超材料的技術(shù)難點(diǎn)6
0.2.4 超材料常用的仿真軟件7
0.3 本書安排8
本章參考文獻(xiàn)8
第1部分 太赫茲電磁超材料功能器件的研究
第1章 太赫茲超材料帶通濾波器13
1.1 前言13
1.2 基于石英-金屬結(jié)構(gòu)的多波段帶通濾波器的研究14
1.2.1 結(jié)構(gòu)模型14
1.2.2 結(jié)果分析15
1.3 金屬打矩形孔結(jié)構(gòu)的雙波段帶通濾波器18
1.3.1 結(jié)構(gòu)模型18
1.3.2 結(jié)果分析19
1.4 金屬打十字孔結(jié)構(gòu)的雙波段帶通濾波器22
1.4.1 結(jié)構(gòu)模型22
1.4.2 結(jié)果分析23
1.5 太赫茲多波段濾波器的實(shí)驗系統(tǒng)25
1.5.1 太赫茲矢量網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)25
1.5.2 太赫茲時域光譜測試系統(tǒng)26
1.6 本章小結(jié)27
本章參考文獻(xiàn)28
第2章 太赫茲超材料吸波器30
2.1 前言30
2.2 單頻段寬帶吸波器31
2.2.1 結(jié)構(gòu)描述31
2.2.2 仿真結(jié)果與分析32
2.3 雙頻段寬帶吸波器37
2.3.1 結(jié)構(gòu)描述37
2.3.2 仿真結(jié)果與分析38
2.4 太赫茲雙十字形吸波器的仿真與測試44
2.4.1 結(jié)構(gòu)描述44
2.4.2 仿真結(jié)果與分析45
2.4.3 加工與測試結(jié)果47
2.5 太赫茲矢量網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)49
2.5.1 測試系統(tǒng)簡介49
2.5.2 測試步驟51
2.6 本章小結(jié)51
本章參考文獻(xiàn)52
第3章 太赫茲超材料電磁誘導(dǎo)透明結(jié)構(gòu)55
3.1 前言55
3.2 基于石墨烯的鄰邊開口EIT結(jié)構(gòu)56
3.2.1 結(jié)構(gòu)模型56
3.2.2 結(jié)果分析56
3.3 基于石英基底的鄰邊開口EIT結(jié)構(gòu)58
3.3.1 結(jié)構(gòu)模型和結(jié)果分析58
3.3.2 實(shí)驗測試59
3.4 基于石英基底的雙環(huán)和十字環(huán)的EIT結(jié)構(gòu)60
3.4.1 模型結(jié)構(gòu)60
3.4.2 結(jié)果分析61
3.4.3 實(shí)驗測試63
3.5 本章小結(jié)64
本章參考文獻(xiàn)65
第4章 太赫茲超材料非對稱傳輸器件67
4.1 前言67
4.2 非對稱傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)條件68
4.2.1 線極化波非對稱傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)條件68
4.2.2 圓極化波非對稱傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)條件68
4.3 雙開口矩形環(huán)非對稱傳輸結(jié)構(gòu)68
4.3.1 結(jié)構(gòu)模型68
4.3.2 結(jié)果分析70
4.4 雙F形非對稱傳輸結(jié)構(gòu)74
4.4.1 結(jié)構(gòu)模型74
4.4.2 結(jié)果分析75
4.5 本章小結(jié)79
本章參考文獻(xiàn)80
第2部分 太赫茲超材料器件的仿真建模和數(shù)據(jù)處理
第5章 雙頻段帶通濾波器的建模與分析83
5.1 運(yùn)行并新建工程83
5.1.1 新建工程83
5.1.2 設(shè)置單位84
5.2 建立仿真模型84
5.3 設(shè)置運(yùn)行條件89
5.3.1 設(shè)置邊界條件89
5.3.2 設(shè)置頻率范圍89
5.3.3 設(shè)置監(jiān)聽器90
5.4 查看并處理仿真結(jié)果91
第6章 太赫茲吸波器的建模和仿真分析95
6.1 運(yùn)行并新建工程95
6.1.1 新建工程95
6.1.2 設(shè)置單位96
6.2 建立仿真模型97
6.2.1 創(chuàng)建金屬板97
6.2.2 創(chuàng)建介質(zhì)板98
6.2.3 創(chuàng)建大小十字金屬貼片100
6.3 模型的仿真分析102
6.3.1 求解器的設(shè)置102
6.3.2 頻率范圍的設(shè)置102
6.3.3 邊界條件的設(shè)置103
6.3.4 端口模式數(shù)量的設(shè)置103
6.3.5 激勵源的設(shè)置104
6.3.6 仿真結(jié)果的查看104
6.3.7 參數(shù)掃描結(jié)果的查看105
6.3.8 吸收曲線的設(shè)置和查看107
6.4 使用Origin軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理108
6.4.1 獲得S參數(shù)的txt文件108
6.4.2 將txt文件導(dǎo)入Origin軟件進(jìn)行畫圖108
6.4.3 通過計算獲得所需的吸收數(shù)據(jù)108
6.4.4 繪制圖形110
6.4.5 繪制彩圖112
第7章 基于石墨烯的鄰邊開口方環(huán)電磁誘導(dǎo)透明結(jié)構(gòu)的CST仿真115
7.1 運(yùn)行并新建工程115
7.1.1 新建工程115
7.1.2 設(shè)置單位116
7.2 模型的建立116
7.3 仿真過程124
第8章 雙開口矩形環(huán)非對稱傳輸結(jié)構(gòu)的仿真和實(shí)現(xiàn)128
8.1 運(yùn)行并新建工程128
8.1.1 新建工程128
8.1.2 設(shè)置單位129
8.2 建立模型129
8.3 仿真過程135
8.3.1 設(shè)置頻率范圍135
8.3.2 設(shè)置邊界條件135
8.3.3 開始仿真135
8.3.4 參數(shù)掃描136
第9章 采用S參數(shù)反演法提取超材料結(jié)構(gòu)的等效參數(shù)138
9.1 超材料結(jié)構(gòu)的模型參數(shù)138
9.2 運(yùn)行并新建工程139
9.2.1 新建工程139
9.2.2 設(shè)置單位140
9.3 模型的建立141
9.4 模型的仿真分析149
9.4.1 設(shè)置頻率范圍149
9.4.2 設(shè)置邊界條件150
9.4.3 設(shè)置求解器150
9.5 S參數(shù)反演法153
本章參考文獻(xiàn)155
第10章 一維周期結(jié)構(gòu)色散曲線的仿真流程156
10.1 模型結(jié)構(gòu)156
10.2 邊界條件和背景材料的設(shè)置156
10.3 本征模的設(shè)置158
10.4 仿真計算158
第11章 二維周期結(jié)構(gòu)色散曲線的仿真流程162
11.1 仿真模型及說明162
11.2 采用CST仿真色散曲線163
11.3 采用HFSS仿真色散曲線169
11.4 使用HFSS計算二維結(jié)構(gòu)的傳輸與反射參數(shù)175