[發明專利]應用于太赫茲頻段的石墨烯反射單元的構建方法

在審

• 申請號: 201810117837.2
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN110120589A
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 張晨;鄧力;李書芳;張貫京;葛新科;張紅治;何明生
• 申請（專利權）人: 深圳市景程信息科技有限公司
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00;H01Q15/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種應用于太赫茲頻段的石墨烯反射單元的構建方法，應用于計算機裝置中，其特征在于，該方法包括如下步驟：

確定石墨烯反射單元的三層組成結構，該石墨烯反射單元包括最上層的石墨烯貼片、中間層的石英介質板以及底層的金屬地板；

計算石墨烯貼片的電導率；

利用PB相位法計算石墨烯貼片設置在石英介質板上表面的旋轉角度θ；

輸入初始尺寸參數至HFSS仿真軟件中建立石墨烯反射單元的仿真模型；

對石墨烯反射單元的仿真模型進行仿真分析得到仿真分析結果；

利用仿真分析結果得出石墨烯反射單元的實際尺寸參數；

按照石墨烯反射單元的實際尺寸參數以及石墨烯貼片設置在石英介質板上表面的旋轉角度θ構建所述應用于太赫茲頻段的石墨烯反射單元。

2.如權利要求1所述的應用于太赫茲頻段的石墨烯反射單元的構建方法，其特征在于，所述石墨烯反射單元是由三層結構組成的長方體結構，所述石墨烯貼片為矩形，所述石英介質板和金屬地板均為一種上下表面均為正方形的長方體結構。

3.如權利要求2所述的應用于太赫茲頻段的石墨烯反射單元的構建方法，其特征在于，所述石墨烯貼片設置在石英介質板上表面的中心點位置，且石墨烯貼片設置在石英介質板上表面的旋轉角度為θ，所述金屬地板設置在石英介質板的下表面，所述石墨烯貼片的中心點與石英介質板的中心點重合，其中，所述旋轉角度θ為-90°～90°范圍內任意角度。

4.如權利要求2所述的應用于太赫茲頻段的石墨烯反射單元的構建方法，其特征在于，所述石墨烯反射單元的實際尺寸參數如下：所述石墨烯貼片的長度為13.39um、寬度為3.2um；所述石英介質板的邊長為14um、厚度為26um；所述金屬地板的邊長為14um、厚度為1um。

5.如權利要求1所述的應用于太赫茲頻段的石墨烯反射單元的構建方法，其特征在于，所述石墨烯貼片在低太赫茲頻段內的電導率由帶內電導率σ_intra決定，并可以由下式計算：

在公式(1)中，j為虛數單位，e為單位電荷，k_B為波爾茲曼常數，是約化普朗克常數，T是室溫，Γ是石墨烯散射率，τ是弛豫時間，ω是角頻率，μ_c為化學勢。

6.如權利要求5所述的應用于太赫茲頻段的石墨烯反射單元的構建方法，其特征在于，所述室溫T為300K，化學勢μ_c＝0.64eV，弛豫時間τ＝14.6ps，石墨烯散射率取Γ＝1/(2τ)。

7.如權利要求1所述的應用于太赫茲頻段的石墨烯反射單元的構建方法，其特征在于，當石墨烯反射單元對左旋圓極化和右旋圓極化這兩種線極化波的反射相位差180°時，石墨烯貼片旋轉角度θ后實現2θ的反射相位，所述石墨烯反射單元按照PB相位法得到石墨烯貼片的旋轉角度與反射波的反射相位關系通過下面公式得到：

當一個左旋圓極化波沿-z方向垂直入射石墨烯反射單元的上表面時，入射波E_in和反射波E_re表示為：

其中和分別是入射波對x分量和y分量的相位偏移；

當石墨烯貼片旋轉θ度后，旋轉后的坐標x’y’z’和原始坐標xyz之間的關系被表示為：

在和的條件下，公式(4)代入公式(3)中，反射波E_re表示為：

由公式(5)得到左旋圓極化分量E_rLHCP和右旋圓極化分量E_rRHCP：

在以上兩式(6)和(7)中，當滿足時，

E_rRHCP＝0 (9)

從兩式(8)和(9)得出左旋圓極化分量E_rLHCP被保留，幅度不變而相位變為原來的2倍(e^-j2θ)。