基于发卡式开口谐振环的柔性双频带超材料

刘海文; 朱爽爽; 文品; 覃凤; 任宝平; 肖湘; 侯新宇

doi:10.7498/aps.64.038101

摘要

本文设计了一种基于开口谐振环(split ring resonator, SRR)混合排列单元格的小型化双频带超材料(metamaterial, MM). 该MM的单元结构为发卡式SRR, 所设计的双频带MM可以应用于无线局域网(2.4 GHz) 和全球微波互联接入(3.5GHz)系统. 并且, 采用柔性介质作为基板增加了MM的柔韧度和普适性, 实验和测试结果表明: 双频带MM的中心频率可以通过调节SRR的尺寸进行控制. 此外, 本文也对MM在不同入射角的情况进行了分析, 结果表明MM对入射角度不敏感.最后, 通过MM的表面电流分布情况研究, 进一步解释了其双频带谐振频率的产生原理.

关键词:

Abstract

A miniaturization dual-band metamaterial (MM) model with a unit cell of hybrid-aligned hairpin split ring resonator (SRR) is proposed in this letter. The unit cell of this MM structure is a hairpin SRR, and the proposed dual-band MM is designed for security applications of wireless local-area networks (WLAN) at 2.4 GHz and worldwide interoperability for microwave access (WiMAX) at 3.5 GHz. Furthermore, a flexible substrate is adopted to improve the flexibility and practicability of the MM. Both simulated and measured results show that the center frequencies of the dual-band MM can be allocated by properly choosing the dimension parameters of the SRR. In addition, the MM are simulated at different angles of incidence, and the results reveal that the MM can operate quite well over a range of angles of incidence. Finlly, the current distribution in the MM has also been investigated to explain the mechanism of the dual-band resonance prodnced.

Keywords:

作者及机构信息

1.
华东交通大学信息工程学院, 射频通信与传感器网络江西省重点实验室, 南昌 330013;

2.
中国航天科工集团第二研究院207所, 北京 100084

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61461020和U1431110)和江西省国际合作基金(批准号: 20133BDH80007和 20132BDH80013)资助的课题.

Authors and contacts

1.
Department of Information Engineering, East China Jiaotong University-RF communications and sensor networks, Jiangxi Province Key Laboratory 330013, China;

2.
Institute No. 207, China Aerospace Science and Industry Corporation, Beijing 100084, China

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China, (Grant Nos. 61461020, U1431110), and the International Cooperation Funds and Science and Technology Innovation Team of Jiangxi Province of China (Grant Nos. 20133BDH80007, 20132BDH80013).

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施引文献

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