基于微波网络理论的可重构超表面单元设计方法与性能上限分析
文档名：基于微波网络理论的可重构超表面单元设计方法与性能上限分析
摘要：在微波频段,应用在可重构超表面单元上的开关往往具有良好的通断性能,可以在单元层面实现低损耗、180°相位差的1-比特相位量化特性.随着频率提升到毫米波甚至太赫兹频段,开关性能会因为寄生效应而下降,引起可重构超表面单元的设计困难.在本工作中,将可重构超表面单元的等效为一个微波二端口网络模型,通过分析网络的阻抗参数和散射参数,指出了单元反射系数与开关反射系数的传递关系.所提的关系式,经过不同频段的不同开关与单元结构的仿真验证.本工作可以根据任意开关参数,给出1-bit的单元的性能上限,所提的设计流程可以指导太赫兹可重构超表面单元的设计与优化.
Abstract：Inthemicrowavefrequencyband,switchesappliedtoreconfigurablemetasurfaceunitsoftenhavegoodon-offperformance,andcanachieve1-bitphasequantizationcharacteristicswithlowlossand180°phasedifference.Asthefrequencyincreasestothemillimeterwaveorterahertzband,theswitchingperformancewilldegradeduetoparasiticef-fects,whichmakesthedesignofreconfigurablemetasurfaceunitsdifficult.Inthiswork,theequivalentmodeloftherecon-figurablemetasurfaceunitisamicrowavetwo-portnetwork.Byanalyzingtheimpedanceparametersandscatteringparam-etersofthenetwork,thetransferrelationshipbetweentheunitreflectioncoefficientandtheswitchingreflectioncoefficientispointedout.Theproposedrelationshipisverifiedbysimulationofdifferentswitchesandunitstructuresindifferentfre-quencybands.Thisworkprovidestheupperlimitoftheperformanceofa1-bitunitaccordingtoarbitraryswitchingparam-eters.Theproposeddesignprocedurecanguidethedesignandoptimizationofterahertzreconfigurablemetasurfaceele-ment.
作者：吴优刘长昊周嵩林杨帆任永丽许慎恒李懋坤Author：WUYouLIUChang-haoZHOUSong-linYANGFanRENYong-liXUShen-hengLIMao-kun
作者单位：清华大学电子工程系,北京100084
刊名：电子学报 ISTICEIPKU
Journal：ActaElectronicaSinica
年，卷(期)：2023, 51(10)
分类号：TN95
关键词：微波网络理论超表面1-比特可重构开关器件太赫兹
Keywords：microwavenetworktheorymetasurface1-bitreconfigurableswitchterahertz
机标分类号：
在线出版日期：2024年1月17日
基金项目：基于微波网络理论的可重构超表面单元设计方法与性能上限分析[
期刊论文]电子学报--2023, 51(10)吴优刘长昊周嵩林杨帆任永丽许慎恒李懋坤在微波频段,应用在可重构超表面单元上的开关往往具有良好的通断性能,可以在单元层面实现低损耗、180°相位差的1-比特相位量化特性.随着频率提升到毫米波甚至太赫兹频段,开关性能会因为寄生效应而下降,引起可重构超表面单...参考文献和引证文献
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