文献综述(或调研报告):
摘要:在这篇文献综述中,主要概括了在人工表面等离激元辐射方面的研究情况。本文首先对微波段人工表面等离激元的基本原理做了描述,然后概述了传统漏波天线的原理,最后针对人工表面等离激元的辐射机制和几种实现的结构进行了描述和简单的分析。
关键词:人工表面等离激元 辐射 漏波天线
一、微波段人工表面等离激元的基本原理
表面等离激元(SPP)是一种存在于金属表面远红外及以上波段的电磁波模式,它是由外界电磁场与金属表面附近的自由电子相互作用产生的,具有很多独特的电磁特性[1]:在金属表面传播的表面等离激元电磁波的能量被严格地束缚在表面附近很小的范围内;而在表面的法向方向,电磁场强度呈指数衰减。因此我们可以看到,表面等离激元的传输损耗主要来自于金属的导体损耗,辐射和介质的损耗几乎没有影响。
但是,天然的表面等离激元只存在于远红外及以上波段的情况下,此时金属表现出等离子体的特性。而在现代通信系统常用的微波和毫米波波段上,由于金属更多表现出理想导体的特性,并不存在表面等离激元模式。为了在微波毫米波波段上实现类似于表面等离激元模式的电磁特性,人们做了很多研究,其中一种代表性的方法是在金属表面构建亚波长结构,如一位凹槽阵列或二维打孔阵列[2, 3]。这种亚波长结构的出现将会激发类似于表面等离激元模式的表面束缚电磁波模式,存在一个结构几何特征控制的等离子体频率,这就是人工表面等离激元(Spoof SPP)。
人工表面等离激元具有不少优点:等离子体频率位于微波毫米波频段,损耗较小;通过调整亚波长结构的几何特性可以灵活地调整色散特性,从而实现对近场的调控。应用人工表面等离激元,很多文献中已经提出了不少有趣的成果[4,5],一系列的无源器件和有源器件也已经被实现,人工表面等离激元展现出了广阔的应用前景。
二、漏波天线的原理
