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基于可调石墨烯超表面的宽角度动态波束控制

李小兵 陆卫兵 刘震国 陈昊

基于可调石墨烯超表面的宽角度动态波束控制

李小兵, 陆卫兵, 刘震国, 陈昊
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  • 可调控超表面可用于动态控制空间波束的方向,具有很高的应用价值.石墨烯是一种可调的二维材料,它的电导率可以通过外加电压控制,利用这一特性可设计基于石墨烯的可调控超表面.超表面控制反射波束时的理论依据是广义的斯涅耳反射定律.反射角度可通过沿超表面的相位梯度进行控制.但是这种方法有局限性,当超表面单元固定时,反射角度只能取有限个离散的值.本文设计了基于石墨烯的可调超表面,并采用一种基于卷积运算定理的波束控制方法,实现了反射波角度的大范围动态控制.在1.75 THz垂直入射平面波激励下,反射角度可以从5变化到70,间隔小于10.数值模拟结果与理论计算结果一致.
      通信作者: 陆卫兵, wblu@seu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61671150,61671147)和江苏省六大人才高峰计划(批准号:XCL-004)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-04-03
  • 修回日期:  2018-06-04
  • 刊出日期:  2018-09-20

基于可调石墨烯超表面的宽角度动态波束控制

  • 1. 东南大学信息科学与工程学院, 毫米波国家重点实验室, 南京 210096;
  • 2. 东南大学, 无线通信技术协同创新中心, 南京 210096
  • 通信作者: 陆卫兵, wblu@seu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61671150,61671147)和江苏省六大人才高峰计划(批准号:XCL-004)资助的课题.

摘要: 可调控超表面可用于动态控制空间波束的方向,具有很高的应用价值.石墨烯是一种可调的二维材料,它的电导率可以通过外加电压控制,利用这一特性可设计基于石墨烯的可调控超表面.超表面控制反射波束时的理论依据是广义的斯涅耳反射定律.反射角度可通过沿超表面的相位梯度进行控制.但是这种方法有局限性,当超表面单元固定时,反射角度只能取有限个离散的值.本文设计了基于石墨烯的可调超表面,并采用一种基于卷积运算定理的波束控制方法,实现了反射波角度的大范围动态控制.在1.75 THz垂直入射平面波激励下,反射角度可以从5变化到70,间隔小于10.数值模拟结果与理论计算结果一致.

English Abstract

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