固态等离子体超表面

透反幅度宽域可调

同一器件可对太赫兹波的空间、幅度、相位和频率实现集成调制，支持编码驱动的实时波前重构。

Su, Han · 席晓莉 · 杨媛 · 刘晶 · 胡辉勇

IEEE Transactions on Antennas and Propagation 2025

参数信息

透射幅度调控范围

-117 ~ -0.01 dB

反射幅度调控范围

-20.5 ~ -0.2 dB

单元反射相位差范围

160 ~ 360 °

可编程超表面单元数

36 × 36

技术优势

幅度调控范围宽

透射幅度从 -117 dB 到 -0.01 dB 连续可调，意味着从几乎完全屏蔽到近乎全通，可应对不同强度调制需求。

相位差动态可调

单元反射相位差可在 160° 至 360° 范围内线性变化，且跨多个频段有效，为波前调控提供大相位范围。

编码控制波前重构

通过改变数字编码序列，可实时重构透射/反射状态并调控太赫兹波前，无需改变物理结构。

应用场景

• 6G太赫兹通信：支持幅度和相位的连续调控，可实现太赫兹波束动态赋形和调制，满足 6G 对可重构天线和智能反射面的需求。
• 太赫兹成像：编码控制波前可快速切换不同成像模式，如聚焦扫描或空间幅度调制，提高太赫兹成像分辨率和灵活性。
• 可重构智能表面：该可编程超表面具有 36×36 的规模，通过编码可实时改变透反状态和相位分布，适合用作太赫兹频段可重构智能表面。
• 太赫兹传感：幅度和相位的宽范围可调可增强太赫兹传感器对目标响应的调制能力，提升微弱信号检测灵敏度。
• 太赫兹光子芯片：基于固态等离子体技术，该超表面有高集成度，适合与太赫兹片上系统集成，为实现光子芯片上的波前控制和调制提供关键器件。