超表面是一種利用人工設(shè)計(jì)的亞波長(zhǎng)單元,通過(guò)周期性或者非周期性形式在二維平面上排列形成的人工新型電磁材料。這種材料通過(guò)等效電阻抗、磁阻抗和突變相位實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波的幅度、相位、極化狀態(tài)等特性靈活的調(diào)控,同時(shí)依靠自身的低損耗、低剖面、易于設(shè)計(jì)與制作等優(yōu)點(diǎn)受到科學(xué)界以及工業(yè)界的廣泛關(guān)注。目前,關(guān)于超表面的研究主要針對(duì)單一功能或者窄帶的器件,其局限性為一旦超表面的結(jié)構(gòu)制作完成,相關(guān)特性也隨之固定。然而隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,人們的需求越來(lái)越多樣化,超表面的設(shè)計(jì)也從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,功能從單一到復(fù)合,向功能可重構(gòu)方向發(fā)展。本文針對(duì)這一熱點(diǎn)科學(xué)問(wèn)題,通過(guò)在超表面的設(shè)計(jì)中融入有源器件以及多層器件組合的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波靈活控制。具體研究?jī)?nèi)容如下:1.提出一種基于深度學(xué)習(xí)自適應(yīng)實(shí)現(xiàn)RCS縮減超表面的設(shè)計(jì)方法。首先,將仿真得到的超表面反射光譜數(shù)據(jù)用于訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于預(yù)訓(xùn)練的網(wǎng)絡(luò),前向傳播能夠揭示光學(xué)響應(yīng)和超表面結(jié)構(gòu)之間的復(fù)雜關(guān)系。隨后,我們可以使用訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)光學(xué)響應(yīng)的逆設(shè)計(jì),針對(duì)工作頻段內(nèi)任意頻率的入射波,自適應(yīng)給出所需參數(shù)實(shí)現(xiàn)RCS縮減,并用理論計(jì)算和數(shù)值仿真加以驗(yàn)證。2.基于變?nèi)荻䴓O管,提出并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一種可同... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

自然界物質(zhì)圖表

浙江大學(xué)博士學(xué)位論文第一章緒論3其中：=30223,Γ=20,=22,0代表自由空間的磁導(dǎo)率，是單元諧振頻率，Γ是衰減系數(shù)。圖1.2超材料。（a）金屬棒陣列結(jié)構(gòu)[20]。（b）開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)[21]。（c）利用金屬線及開(kāi)口諧振環(huán)組合實(shí)現(xiàn)的負(fù)折射超材料[22]。（d）折射率與頻率的關(guān)系[22]。（e-f）超材料示意圖。2000年，美國(guó)加州大學(xué)D.R.Smith等人在這兩個(gè)工作的基礎(chǔ)上，在設(shè)計(jì)單元的時(shí)候，同時(shí)加入了金屬線和開(kāi)口環(huán)（圖1.2（c））[22]，金屬線用于調(diào)節(jié)等效介電常數(shù)，開(kāi)口環(huán)用于調(diào)節(jié)等效磁導(dǎo)率。2001年，第一次在實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了同時(shí)具有負(fù)值的等效介電常數(shù)和等效磁導(dǎo)率的左手材料（圖1.2（d））[11]，這一驚人的科研成果發(fā)表在頂級(jí)期刊《Science》上，引起了科學(xué)家和學(xué)者對(duì)超材料越來(lái)越多的關(guān)注，激起了研究超材料的熱潮，并提出了各種各樣的結(jié)構(gòu)及用途的超材料。

隱身衣

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Tunable narrowband antireflection optical filter with a metasurface[J]. LUIGI BIBBò,KARIM KHAN,QIANG LIU,MI LIN,QIONG WANG,ZHENGBIAO OUYANG.  Photonics Research. 2017(05)

博士論文
[1]基于電控可調(diào)超表面的偏振調(diào)控特性研究[D]. 姜?dú)g.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]基于人工電磁頻率選擇結(jié)構(gòu)的新一代通信天線罩研究[D]. 李達(dá).浙江大學(xué) 2019
[3]基于數(shù)字表征的編碼超表面及其應(yīng)用[D]. 劉碩.東南大學(xué) 2017
[4]基于異向介質(zhì)和超表面的新型電磁波隱身器件實(shí)驗(yàn)研究[D]. 楊怡豪.浙江大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3472873