基于频率选择表面的太赫兹标签设计
DOI:
CSTR:
作者:
作者单位:

1.重庆邮电大学光电工程学院;2.重庆邮电大学通信与信息工程学院;3.中国电子科技集团第十三研究所;4.暨南大学纳米光子学研究院;5.重庆太赫智芯科技发展有限公司;6.格拉斯哥大学詹姆斯瓦特工程学院;7.四川文理学院成都研究院

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

新一代信息网络与终端省部共建协同创新中心“基于太赫兹的无损感测技术研究”项目;中电科芯片技术(集团)有限公司量子实验室(6310001-2);重庆邮电大学交叉学科和新兴领域重点专项项目(A2018-01);重庆市基础与前沿研究项目(cstc2016jcyjA0301);2021年度重庆市留学人员创业创新支持计划(cx2021011);河北省杰青项目(No.F2021516001);自然科学基金青年基金(61405001).


Design of terahertz tags based on frequency-selective surfaces
Author:
Affiliation:

1.College of Optoelectronics, Chongqing University of Posts and Telecommunications;2.College of Communication and Information Engineering, Chongqing University of Posts and Telecommunication;3.The 13th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation;4.Nano Photonics Research Institute of Jinan University;5.Chongqing Taihe Zhixin Technology Development Co., Ltd;6.James Watt school of engineering university of Glasgow;7.Chengdu Research Institute, Sichuan University of Arts and Sciences

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    设计了一种基于频率选择表面(Frequency-selective Surface,FSS)的太赫兹超表面标签,整体结构由表面金属图案、中间介质和底面金属板组成。频率选择表面的结构单元是由对称八边形嵌套环构成,刻蚀在材料为聚酰亚胺(Polyimide)的中间介质上。标签采用频率编码规则,当一个嵌套环消失时,相对应的共振频率点的吸收峰消失,从而完成不同的编码,通过频率编码也实现有效的带宽利用。仿真结果表明,所提出的结构实现了4bit的编码容量,其工作频率范围0.1~0.5THz范围内,标签面积仅为0.25mm2,具有较高的编码密度,角度稳定性大于等于45度,具有偏振不敏感的特性,满足标签识别准确性的要求,具有良好的编码性能。此外,提出了一种频移编码规则,通过改变谐振结构参数来引入频移,从而实现了在不改变标签体积的基础上增加了编码容量、提高标签编码密度,能够更灵活的满足实际应用需求。本文所提出的基于超表面的柔性太赫兹标签区别于流行的射频标签,在医疗和工业部件、汽车零件和硅芯片等微小物体上有很好的应用前景。

    Abstract:

    A terahertz metasurface labelbased on frequency-selective surface (FSS) was designed, and the overall structure was composed of a surface metal pattern, an intermediate medium and a bottom metal plate. The structural unit of the frequency-selective surface consists of symmetrical octagonal nesting rings etched on an intermediate medium made of polyimide. When a nested ring disappears, the absorption peak of the corresponding resonant frequency point disappears, so as to complete different coding, and the effective bandwidth utilization is also achieved through frequency coding. The simulation results show that the proposed structure achieves a 4-bit coding capacity, its working frequency range is 0.1~0.5THz, the label area is only 0.25mm2, it has a high coding density, the angular stability is greater than or equal to 45 degrees, it has the characteristics of polarization insensitivity, meets the requirements of label recognition accuracy, and has good coding performance. In addition, a frequency shift coding rule is proposed, which introduces frequency shift by changing the resonant structure parameters, so as to increase the coding capacity and label coding density without changing the label volume, which can meet the practical application requirements more flexibly. The metasurface-based flexible terahertz tag proposed in this paper is different from the popular RF tag and has a good application prospect for tiny objects such as medical and industrial components, automotive parts, and silicon chips.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:2024-03-18
  • 最后修改日期:2024-03-18
  • 录用日期:2024-04-22
  • 在线发布日期:
  • 出版日期:
文章二维码

漂浮通知

①《半导体光电》新近入编《中文核心期刊要目总览》2023年版(即第10版),这是本刊自1992年以来连续第10次被《中文核心期刊要目总览》收录。
②目前,《半导体光电》已入编四个最新版高质量科技期刊分级目录,它们分别是中国电子学会《电子技术、通信技术领域高质量科技期刊分级目录》(T3)、中国图象图形学学会《图像图形领域高质量科技期刊分级目录》(T3)、中国电工技术学会《电气工程领域高质量科技期刊分级目录》(T3)和中国照明学会《照明领域高质量科技期刊分级目录》(T2)。
③关于用户登录弱密码必须强制调整的说明
④《半导体光电》微信公众号“半导体光电期刊”已开通,欢迎关注