基于超材料復(fù)合結(jié)構(gòu)的太赫茲液晶移相器*

陳聞博 陳鶴鳴

1) (南京郵電大學(xué)電子與光學(xué)工程學(xué)院、微電子學(xué)院,南京 210023)

2) (南京郵電大學(xué)貝爾英才學(xué)院,南京 210023)

為了解決現(xiàn)存太赫茲移相器的損耗較大且不可控、相移量較小的問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)易超材料復(fù)合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的太赫茲移相器.該器件由4 層結(jié)構(gòu)組成,自上而下依次為L(zhǎng) 型金屬諧振層、液晶層、弓型金屬層、石英基底層.通過(guò)在上、下金屬層施加偏置電壓,改變液晶盒內(nèi)液晶分子指向矢的偏轉(zhuǎn)角α,從而改變液晶的有效折射率,器件的相位也隨之發(fā)生變化,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)控相位的目的.仿真結(jié)果表明: 設(shè)計(jì)的太赫茲液晶移相器在1.68—1.78 THz 間透射率可達(dá)0.968,插入損耗低至0.3 dB;當(dāng)頻率為1.7396 THz 時(shí),其最大相移為352.625°,在1.7315—1.7396 THz (帶寬為8.1 GHz) 頻率內(nèi)相移量超過(guò)352°.這種簡(jiǎn)易超材料多層結(jié)構(gòu)為調(diào)控太赫茲波提供了一種新方法,在太赫茲成像、傳感等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景.

1 引言

超材料是一種由周期性排列的結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的人工復(fù)合材料,可以通過(guò)調(diào)整諧振單元的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)某些超常的電磁性質(zhì),例如負(fù)折射率、負(fù)磁導(dǎo)率、電磁誘導(dǎo)透明、完美吸收等電磁現(xiàn)象[1].自Landy 等[2]第一次提出由金屬層-介質(zhì)層-超材料層三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的超材料吸收器,并從理論和實(shí)驗(yàn)角度證明超材料吸收器的效用后[3],類(lèi)似“三明治”結(jié)構(gòu)的超材料器件得到了廣泛的研究.近年來(lái),太赫茲技術(shù)在通信、成像、傳感、安檢、生命醫(yī)學(xué)、無(wú)損檢測(cè)等領(lǐng)域有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用[4-6],各類(lèi)太赫茲波調(diào)控器件也成為被廣泛研究的對(duì)象.這些器件主要集中研究太赫茲波的調(diào)幅、調(diào)相、調(diào)頻、調(diào)偏振、調(diào)波前等[7-9],而目前常見(jiàn)的是通過(guò)超材料與不同材料體系、不同技術(shù)結(jié)合與不同驅(qū)動(dòng)手段的方法[10]來(lái)實(shí)現(xiàn)太赫茲頻段的調(diào)控.相位作為太赫茲波重要參量之一,逐漸成為熱門(mén)研究課題,太赫茲移相器廣泛應(yīng)用于太赫茲雷達(dá)、通信系統(tǒng)、儀器儀表、傳感、實(shí)現(xiàn)空間掃描等諸多領(lǐng)域,是一種用來(lái)調(diào)節(jié)太赫茲波相位的器件,保證太赫茲波在相位變化的過(guò)程中損耗可控,同時(shí)保障系統(tǒng)的輸出功率達(dá)到滿意的效果,因此太赫茲波移相器的研究具有重要價(jià)值.

國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)展了較多關(guān)于太赫茲移相器的研究.2011 年,Koeberle 等[11]提出了一種基于液晶的電可調(diào)諧移相器,該移相器使用特定的電極結(jié)構(gòu),能夠在移相器的兩個(gè)狀態(tài)之間進(jìn)行完全電調(diào)諧,降低了即時(shí)設(shè)備的機(jī)械復(fù)雜性,在1 THz 下的相移量達(dá)到了70°.2015 年Jost[12]等設(shè)計(jì)了一款基于帶狀線結(jié)構(gòu)的液晶移相器,其工作頻段為Ka波段,基于低溫共燒陶瓷加工技術(shù)實(shí)現(xiàn),該移相器在工作頻率為30 GHz 時(shí)的移相量為60.9°,損耗為6 dB,品質(zhì)因子(FOM)為10(°)/dB,折合360°移相時(shí),損耗為36 dB.2015 年高盛等[13]提出了一種基于單槽單元和液晶的可重構(gòu)反射陣天線電調(diào)諧移相器,利用向列相液晶的介電特性,減小外加電場(chǎng)在液晶層中的不均勻性,降低了控制電壓,該器件的飽和偏置電壓約為10 V,在124.5 GHz 下的最大相移為306°,在121.5—126.0 GHz 范圍內(nèi),相移大于300°.2019 年Inoue 等[14]提出了一種理想聚合物/液晶(liquid crystal,LC)復(fù)合結(jié)構(gòu)的太赫茲移相器,通過(guò)改變聚合物的濃度來(lái)調(diào)控相移量,在0.4 THz 的太赫茲波實(shí)現(xiàn)30°的相移,其插入損耗約為4 dB.上述設(shè)計(jì)的4 種器件存在插入損耗較大、相移量較小等問(wèn)題,離實(shí)際應(yīng)用還有一定差距.

2020 年龍潔[15]等利用相變材料VO2嵌入超表面組成復(fù)合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)太赫茲移相器,通過(guò)VO2的相變特性和液晶的雙折率特性同時(shí)作用調(diào)控器件的相位,該器件在f=0.736 THz 下,太赫茲移相器的最大相移量達(dá)到355.37°,在0.731—0.752 THz(帶寬為22 GHz) 頻率范圍相移量超過(guò)350°,損耗約為2 dB.同年,Zhang 等[16]通過(guò)亞波長(zhǎng)介質(zhì)梯度光柵的聚合物分散液晶結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了太赫茲各向異性有源操縱.電場(chǎng)從0 增大到80 V 時(shí),該結(jié)構(gòu)的相移量在0.8 THz 附近從π 變化到0,實(shí)現(xiàn)了可調(diào)諧太赫茲半波片的極化轉(zhuǎn)換功能.上述太赫茲移相器超材料結(jié)構(gòu)單元存在結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、相移量較小、插入損耗較高、所需材料較多以及器件外部所加的驅(qū)動(dòng)電壓較高等不足.

本文提出了一種簡(jiǎn)易超材料多層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的太赫茲移相器.通過(guò)調(diào)節(jié)施加偏置電壓,改變液晶分子的偏轉(zhuǎn)角α,使液晶的有效折射率變化,從而改變太赫茲傳輸通過(guò)器件的相位.該太赫茲移相器具有器件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且尺寸較小、插入損耗低、相移量大、便于動(dòng)態(tài)調(diào)控等優(yōu)點(diǎn).

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和原理分析

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的采用上下金屬層結(jié)構(gòu)超材料太赫茲液晶移相器結(jié)構(gòu)如圖1 所示,由4 層結(jié)構(gòu)組成,從上到下依次為上層金屬諧振層(黃色)、液晶層(淺藍(lán)色)、下層金屬接地層、石英基底層(灰色).圖1(a)是該器件的周期結(jié)構(gòu)圖,圖1(b)是單元三維結(jié)構(gòu)圖,圖1(c),(d)分別表示上、下銅層結(jié)構(gòu)俯視圖.銅的電導(dǎo)率σcopper=5.8 × 107S/m;上、下銅層的單元周期長(zhǎng)度為p1=102 μm,上層厚度為h4=2.3 μm,寬度p2=11.0 μm;下層的厚度為h2=3.1 μm,r1=99.0 μm,r2=43 μm;中間液晶層的單元周期長(zhǎng)度為p1=102 μm,其厚度為h3=0.9 μm;石英基底層的相對(duì)介電常數(shù)ε=3.75,損耗正切tanδ=0.0004,其周期長(zhǎng)度為p=144 μm,厚度為h1=23 μm.

圖1 超材料太赫茲液晶移相器結(jié)構(gòu) (a)周期三維結(jié)構(gòu);(b)單元三維結(jié)構(gòu);上層(c)和下層(d)金屬結(jié)構(gòu)俯視圖Fig.1.Structure diagram of metamaterial terahertz liquid crystal phase shifter: (a) Periodic three-dimensional structure;(b) unit three-dimensional structure;top view of upper (c) and lower (d) unit structure.

2.2 原理分析

本文采用向列型液晶類(lèi)型,向列型液晶是一種各向異性材料,液晶分子在不同外部環(huán)境下處于不同的狀態(tài)分布時(shí),會(huì)呈現(xiàn)出不同的偏轉(zhuǎn)角α.通過(guò)對(duì)液晶盒上下表面涂布取向?qū)雍屯饧与妶?chǎng)的作用,可以調(diào)控液晶分子長(zhǎng)軸方向.取向?qū)拥牟牧喜捎镁埘啺?polyimide,PI),通過(guò)摩擦取向來(lái)控制液晶分子的初始排布方向.在未加偏置電壓時(shí),液晶盒內(nèi)的液晶分子只受到PI 層摩擦,在表面形成一個(gè)微觀溝槽,導(dǎo)致液晶分子的預(yù)對(duì)齊,使液晶盒內(nèi)的分子平行于摩擦方向,即垂直于電場(chǎng)方向,如圖2(a)所示,此時(shí)液晶分子的介電常數(shù)為ε⊥.當(dāng)施加偏置電壓Vbias時(shí),液晶分子受到取向?qū)雍碗妶?chǎng)的共同作用.隨著所加偏置電壓的提高,電場(chǎng)逐漸成為主要影響因素,在達(dá)到閾值電壓Vth后,液晶分子的介電常數(shù)為ε//,即平行于電場(chǎng)方向(圖2(b)).

圖2 盒內(nèi)液晶分子排列方向圖 (a) V=0,液晶粒子未偏轉(zhuǎn);(b) V=Vth,液晶粒子完全偏轉(zhuǎn)Fig.2.The alignment direction of liquid crystal molecules:(a) V=0,the liquid crystal particles are not deflected;(b) V=Vth,the liquid crystal particles are completely deflected.

采用HFUT-HB01[17]型號(hào)液晶材料,其性能參數(shù)如表1 所列,包括長(zhǎng)短軸下介電常數(shù)、損耗角正切以及彈性形變系數(shù).液晶分子通過(guò)毛細(xì)原理或虹吸原理在真空條件下灌入液晶盒內(nèi)[17].

表1 HFUT-HB01 型號(hào)液晶的材料性能參數(shù)Table 1. Material performance parameters of HFUTHB01 liquid crystal.

液晶移相器實(shí)現(xiàn)相移的原理是通過(guò)加載外部電壓調(diào)控液晶的介電常數(shù)改變相移常數(shù)β進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相移.通過(guò)改變偏置電壓Vbias(0 ＜Vbias＜Vth),實(shí)現(xiàn)液晶層的介電常數(shù)在ε⊥和ε//之間的變化;而介電常數(shù)的變化是通過(guò)改變相移常數(shù)β,從而實(shí)現(xiàn)移相單元工作頻段相位的連續(xù)調(diào)控.移相器相位差分表達(dá)式為

其中,f表示移相器工作的頻率,l表示移相器的物理長(zhǎng)度,c代表光速.由(1)式可知,相位的變化取決于液晶材料介電常數(shù)的變化.為了定性定量地研究向列相液晶的物理特性,采用指向矢建模的方式來(lái)表征液晶的介電特性,指向矢分布的變化代表了液晶分子的實(shí)時(shí)狀態(tài)分布,決定了液晶的有效介電常數(shù),直接影響了器件的相移調(diào)控的性能.圖3 為液晶分子偏轉(zhuǎn)示意圖.使用CST Studio Suite 軟件中介電張量公式材料模型來(lái)實(shí)現(xiàn)液晶分子在不同電壓下的指向矢[18],液晶的介電常數(shù)張量可以用指向矢具體表示為[19-21]

圖3 液晶分子偏轉(zhuǎn)示意圖Fig.3.Schematic diagram of the deflection of liquid crystal molecules.

在CST Studio Suite 中不可能模擬依賴(lài)于應(yīng)用偏置場(chǎng)的LC 導(dǎo)頻方向,偏置電壓Vbias與傾斜角度α通過(guò)Freedericks 電池模型聯(lián)系起來(lái),通過(guò)調(diào)整(3)式中α的值,即可實(shí)現(xiàn)偏置電壓Vbias在0—Vth之間的變化[22].其中使液晶分子開(kāi)始偏轉(zhuǎn)的電壓Va與所選液晶材料的本身參數(shù)K11有關(guān)[22]:

而閾值電壓Vth可以計(jì)算一維情況下的指向矢分布所需的微分方程.該方程可以由Euler-Lagrange[23,24]方程推導(dǎo)得到:

其中,偏置電壓Vbias可以通過(guò)場(chǎng)強(qiáng)Ez來(lái)表示;扭矩=z/d,d為液晶層的厚度.電勢(shì)表達(dá)式為[25]

3 性能分析

采用CST Studio Suite 軟件對(duì)器件性能進(jìn)行仿真分析,太赫茲波沿z軸負(fù)方向垂直入射,施加電場(chǎng)方向沿z軸負(fù)方向.本文主要研究的性能參數(shù)為插入損耗(insertion loss,IL)、相移量與品質(zhì)因數(shù).插入損耗定義為

其中,T表示透射系數(shù).移相器品質(zhì)因數(shù)(FOM)定義為最大相移量與插入損耗之間的比值[26]:

仿真計(jì)算得到的太赫茲移相器的透射曲線和插入損耗如圖4 所示,器件在1.68—1.78 THz 頻段內(nèi)的透射系數(shù)在偏置電壓V=0 與V=Vth時(shí)均大于0.94:V=0 時(shí)透射系數(shù)為0.941;V=Vth時(shí)透射系數(shù)為0.958.在1.68—1.78 THz 頻段內(nèi)的插入損耗值均小于0.55 dB:V=0 時(shí)的插入損耗小于0.53 dB;V=Vth時(shí)的插入損耗小于0.37 dB.這表明器件在不同偏置電壓工作下透射系數(shù)的變化較穩(wěn)定,且在不同偏壓下的損耗可控,器件能夠維持穩(wěn)定工作,滿足所需移相器設(shè)計(jì)的性能要求.

圖4 V=0 與V=Vth 時(shí),太赫茲移相器的太赫茲波透射曲線和插入損耗Fig.4.Terahertz wave transmission curve and insertion loss of the terahertz phase shifter when V=0 and V=Vth.

圖5(a)給出了太赫茲移相器在工作頻段范圍內(nèi)的相移曲線,可以看出,設(shè)計(jì)的太赫茲移相器在頻率為1.7315 THz 的相移量為352.129°,頻率為1.7396 THz 的相移量為352.625°,并且在1.7315—1.7396 THz (帶寬為8.1 GHz) 頻段內(nèi)相移量大于352°.太赫茲波穿過(guò)移相器的透射系數(shù)如圖5(b)所示,在該頻段內(nèi)太赫茲波的透射系數(shù)大于0.96,此時(shí)對(duì)應(yīng)的插入損耗在V=0 時(shí)為0.35 dB,施加電壓達(dá)到閾值電壓時(shí),插入損耗為0.26 dB.根據(jù)傳輸介質(zhì)阻抗匹配原理[27,28]和RLC 等效模型[17],該器件在1.7315,1.7396 THz 下的相對(duì)阻抗分別為1.039+0.02057j,1.033+0.01832j (在Smith圓圖上對(duì)應(yīng)的傳輸系數(shù)約為0.83 和0.87).此時(shí)實(shí)部接近1,虛部接近0,說(shuō)明入射波在與阻抗匹配時(shí),液晶層與上下層之間的匹配程度更高,器件的反射較小,因此透射系數(shù)相對(duì)較大.根據(jù)(7)式可知,器件的透射系數(shù)越大,插入損耗越低.

圖5 太赫茲移相器在工作頻段1.731—1.740 THz 內(nèi)的相移曲線(a)和透射系數(shù)(b)Fig.5.Phase shift curve (a) and transmission coefficient (b)of the terahertz phase shifter in the working frequency range of 1.731—1.740 THz.

不同偏轉(zhuǎn)角α對(duì)應(yīng)的相移曲線和透射系數(shù)分別如圖6(a),(b)所示.當(dāng)施加不同偏置電壓時(shí),液晶分子不同偏轉(zhuǎn)角會(huì)對(duì)應(yīng)不同的介電張量,為了方便計(jì)算介電張量的值,這里α分別取0°,15°,30°,45°,60°,75°,90°.圖6(a)表明在液晶分子處于不同偏轉(zhuǎn)角α?xí)r,太赫茲移相器在工作頻段范圍內(nèi)只發(fā)生頻點(diǎn)相位的突變,且隨著角度α的增加,相位突變的工作頻點(diǎn)也從1.7396 THz (V=0)減小至1.7310 THz (V=Vth),并未超出工作頻段.此外,移相器的相移帶寬逐漸變寬,帶寬從0.1 GHz (α=30°)拓寬至8.5 GHz (α=90°),而在α=45°,頻率為1.7391 THz 時(shí),太赫茲移相器的最大相移量為359.4° (此時(shí)器件的帶寬為0.5 GHz).因此通過(guò)調(diào)整不同的偏置電壓,改變?chǔ)翉?°—90°的值,即可實(shí)現(xiàn)在工作頻段1.7310—1.7396 THz 達(dá)到所需的不同頻點(diǎn)、不同帶寬以及不同移相量?jī)?nèi)要求的移相器;而圖6(b)表明在液晶分子處于不同偏轉(zhuǎn)角α?xí)r,在工作頻段1.7310—1.7396 THz (帶寬為8.5 GHz) 該太赫茲移相器的透射率始終大于96.3%.

圖6 太赫茲移相器在工作頻段范圍內(nèi)不同α 對(duì)應(yīng)的相移曲線(a)和透射系數(shù)(b)Fig.6.Phase shift curve (a) and transmission coefficient (b) of the terahertz phase shifter in the working frequency.

不同電壓下太赫茲移相器上金屬層、液晶層、下金屬層的電場(chǎng)能量分布如圖7(a)—(e)所示,其中圖7(a),(c),(e)和圖7(b),(d),(f)分別表示在1.7315 THz 下液晶分子未開(kāi)始偏轉(zhuǎn)和完全偏轉(zhuǎn)時(shí)的電場(chǎng)能量分布圖.與未偏轉(zhuǎn)狀態(tài)比較,液晶層在區(qū)域C,D 的電場(chǎng)能量明顯增強(qiáng),且金屬層上下與液晶層交界的邊緣處E,F 區(qū)域的電場(chǎng)能量也有所增強(qiáng),說(shuō)明這兩處的液晶分子在受到外加偏置電壓的作用發(fā)生偏轉(zhuǎn),但左下與右上處的電場(chǎng)能量分布較少.根據(jù)仿真的電場(chǎng)能量圖分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是: 本設(shè)計(jì)施加的電場(chǎng)為xoz平面,而超材料結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱(chēng)性設(shè)計(jì)在施加偏置電壓時(shí),左上和右下金屬處金屬層相互堆疊,導(dǎo)致電場(chǎng)能量較強(qiáng),此處的液晶分子可以完全按照理想情況實(shí)現(xiàn)角度的偏轉(zhuǎn);而在其他地方,電場(chǎng)可能無(wú)法均勻分布至整個(gè)液晶盒的上下空間,導(dǎo)致在電場(chǎng)強(qiáng)度較弱的角落,部分液晶分子無(wú)法在施加偏置電壓時(shí)發(fā)生旋轉(zhuǎn),無(wú)法達(dá)到理論上介電張量值,因此也會(huì)影響到器件的相移性能.

圖7 1.7315 THz 時(shí)3 層結(jié)構(gòu)電場(chǎng)能量分布圖,包括下金屬層 (a) V=0,(b) V=Vth;液晶層 (c) V=0,(d) V=Vth;上金屬層(e) V=0,(f) V=VthFig.7.Electric field energy distribution diagram of the three-tier structure at 1.7315 THz.Lower metal layer: (a) V=0,(b) V=Vth;liquid crystal layer: (c) V=0,(d) V=Vth;upper metal layer: (e) V=0,(f) V=Vth.

為了進(jìn)一步分析太赫茲波入射角θ對(duì)太赫茲移相器移相性能的影響,將研究計(jì)算θ=0—80°時(shí),在1.731—1.740 THz 內(nèi)該移相器的相移量.對(duì)θ進(jìn)行掃頻分析,掃頻的步長(zhǎng)為θ=10°,仿真得到的相移曲線和透射系數(shù)如圖8(a)—(d)所示.圖8(a),(b)表明θ不同時(shí),導(dǎo)致太赫茲移相器在所預(yù)定工作頻段的移相量大大減少;圖8(c),(d)透射曲線的變化較之前的透射曲線幅度相差較大,透射系數(shù)也大幅下降;而圖8(e)顯示當(dāng)θ=50°時(shí),移相器的工作頻率區(qū)間從1.7315 THz 紅移至1.7268 THz,相移量從352.129°提高為353.553°,總工作帶寬依然為8.1 GHz.如果能以太赫茲波垂直入射(θ=0°)的條件下,施加偏置電壓的同時(shí)調(diào)整器件的角度,使入射光形成某些特定角度,即可達(dá)到更大的帶寬與相移性能,圖8(e)從V=0,θ=0°的工作帶寬8.1 GHz 拓寬至V=Vth,θ=50°的12.8 GHz 工作帶寬,且在1.7268—1.7396 THz 的頻段內(nèi)相移量大于347°.綜上所述,不同太赫茲波入射角度對(duì)于器件整體透射率和相移量的影響較大,因此為了得到更好的透射系數(shù)和工作頻段范圍內(nèi)的最大相移量,則需要選取合適的太赫茲波入射角度.

圖8 θ =10°—80°,在1.731—1.740 THz 內(nèi)的(a),(b)相移曲線和(c),(d)透射系數(shù) (a) V=0;(b) V=Vth;(c) V=0;(d) V=Vth;(e) θ=50°時(shí)太赫茲移相器的相移量Fig.8.(a),(b) Phase shift curve and (c),(d) transmission coefficient with θ=10°—80° at 1.731—1.740 THz: (a) V=0;(b) V=Vth;(c) V=0;(d) V=Vth;(e) phase shift amount of the terahertz phase shifter at θ=50°.

表2 為本文設(shè)計(jì)的太赫茲移相器與其他移相器性能參數(shù)[11,13-15,22]的對(duì)比.可以看出,本文設(shè)計(jì)的液晶移相器在插入損耗、品質(zhì)因子上較優(yōu)于已有的基于液晶的移相器器件1 個(gè)數(shù)量級(jí),在工作帶寬內(nèi)的相移量352°也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于大部分器件.此外,相較于文獻(xiàn)[15,22],設(shè)計(jì)的移相器工作帶寬8.1 GHz較低,但比文獻(xiàn)[13]的4.5 GHz 略大.綜上所述,該液晶移相器相較于其他基于液晶的移相器,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、插入損耗較小、相移量較大以及利于實(shí)現(xiàn)外部調(diào)控等特點(diǎn),具有一定的優(yōu)勢(shì).

表2 移相器主要性能參數(shù)比較Table 2. Comparison of main performance parameters of phase shifters.

4 結(jié)論

本文提出了一種基于超材料簡(jiǎn)易多層結(jié)構(gòu)的太赫茲波液晶移相器,通過(guò)施加不同大小的偏置電壓來(lái)改變液晶材料的有效折射率,從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)控相位的目的.仿真結(jié)果表明,該設(shè)計(jì)在1.7315—1.7396 THz (帶寬為8.1 GHz)頻率范圍內(nèi)可以達(dá)到352°的相移量,且整體插入損耗低至0.3 dB.通過(guò)對(duì)器件上、下金屬層與液晶層厚度等參數(shù)的仿真優(yōu)化,以及對(duì)入射角度及電場(chǎng)分布的分析可知,調(diào)整偏轉(zhuǎn)角α與入射角θ,能使太赫茲移相器在預(yù)定工作段內(nèi)的動(dòng)態(tài)調(diào)制獲得較好的效果.與傳統(tǒng)的移相器相比,該移相器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、插入損耗低、相移量較大、便于動(dòng)態(tài)調(diào)控的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)可以降低器件加工工藝的難度和復(fù)雜性.有望在太赫茲波雷達(dá)、相控陣天線、通信、傳感領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景.