两种太赫兹频率选择表面的透射特性分析-天文研究与技术-电子科技.PDF

第１５卷　第２期 实验科学与技术 Ｖｏｌ１５Ｎｏ２ ２０１７年４月 ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｐｒ２０１７ 两种太赫兹频率选择表面的透射特性分析 黄　蓉，周　婷，梁椿梅，周　俊 （电子科技大学　物理电子学院，四川　成都　６１００５４） 摘要　随着太赫兹技术的发展，在微波波段广泛使用的频率选择表面（ＦＳＳ）器件结构也逐步被借鉴到太赫兹功能器件 中。使用ＣＳＴ软件对矩形孔和圆孔两种结构的ＦＳＳ进行仿真，并利用太赫兹时域光谱方法对ＦＳＳ的透射特性进行测量。该 文对多层结构ＦＳＳ、介质加载ＦＳＳ等结构进行一系列电磁仿真，探究ＦＳＳ的敏感性。 关　键　词　频率选择表面；电磁仿真；太赫兹时域光谱；透射特性 中图分类号　Ｏ４４１６ 文献标志码　Ａ ｄｏｉ：１０３９６９／ｊｉｓｓｎ１６７２－４５５０２０１７０２０１１ ＴｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＴｗｏＫｉｎｄｓｏｆＴｅｒａｈｅｒｔｚＦＳＳ ＨＵＡＮＧＲｏｎｇ，ＺＨＯＵＴｉｎｇ，ＬＩＡＮＧＣｈｕｎｍｅｉ，ＺＨＯＵＪｕｎ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈｙｓｉｃａｌＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００５４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｅｒａｈｅｒｔｚｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｄｅｖｉｃｅｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅｓｕｒｆａｃｅ（ＦＳＳ）ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ， ｗｈｉｃｈａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｍｉｃｒｏｗａｖｅｂａｎｄ，ａｒｅａｌｓｏｇｒａｄｕａｌｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｏｔｈｅｔｅｒａｈｅｒｔｚｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｄｅｖｉｃｅｓＣＳＴｓｏｆｔｗａｒｅｈａｓｂｅｅｎｕｓｅｄ ｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅＦＳＳｗｉｔｈｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒａｎｄｃｉｒｃｕｌａｒｈｏｌｅｓＴｅｒａｈｅｒｔｚｔｉｍｅ－ｄｏｍａｉｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＴＤＳ）ｈａｓｂｅｅｎｕｓｅｄｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅ ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＦＳＳＴｈｅｎ，ｍｕｌｔｉ－ｌａｙｅｒＦＳＳａｎｄｍｅｄｉｕｍ－ｌｏａｄＦＳＳａｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙＣＳＴｓｏｆｔｗａｒｅｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｓｅｎ ｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆＦＳＳ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　ＦＳＳ；ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；Ｔｅｒａｈｅｒｔｚｔｉｍｅ－ｄｏｍａｉｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ 　　太赫兹（ＴＨｚ）波一般指频率在０１ＴＨｚ（１００ＧＨｚ）～ 被它下面的感光介质材料充分吸收，而对不需要的 １０ＴＨｚ范围内的电磁波，它介于毫米波与红外光之 波将被反射掉。在近红外和可见光区域，ＦＳＳ还被 间，波长在３ｍｍ～３０ ｍ之间，处于从电子学向 设计成太 阳能吸收表面，用来帮助吸收太 μ 光子学的过渡区［１］。太赫兹辐射的基本特征是高 阳能［４－７］。 透性、低能性和指纹谱性。 本文从矩形孔和圆孔两种ＦＳＳ结构出发，对其 频率选择表面（ＦＳＳ）是一种二维周期阵列结 单层结构，使用 ＣＳＴ进行建模仿真，使用太赫兹 构，它最本质的特征就是能够对不同频率、入射角 时域光谱仪进行实验，通过比较实验及仿真结果来 ［２］ 及极化状态下的电磁波呈现滤波特性 。ＦＳＳ的阵 分析其透射特性。并通过对双层 ＦＳＳ及介质加载 列单元是影响其频率特性的一个重要因素，常见的 ＦＳＳ的仿真，探究层数及介质对 ＦＳＳ透射特性的 ＦＳＳ阵列单元有线性偶极子单元、正方形缝隙单