连通域分析梯度超表面

宽带表面波调控

将图像处理连通域分析引入拓扑优化，避开本征模求解，大幅提升宽带超表面设计效率。

李秀萍 · Qi, Zihang · Zhao, Wenyu

ACS Applied Materials & Interfaces 2026

参数信息

孔径效率

54 %

3-dB增益带宽

25 %

平顶波束稳定频段

9-11 GHz

技术优势

设计提速

用拓扑周长作为适应度调控因子，无需本征模求解，避免了耗时的电磁仿真。

低数据量优化

通过引入先验拓扑信息约束解空间，在低数据量下即可完成迭代优化。

宽带平顶波束

平顶波束天线在9-11 GHz范围内保持稳定平顶特性，适用于宽带应用。

应用场景

• 表面波天线：直接用于表面波天线设计，获得宽带高增益笔形或平顶波束。
• 毫米波通信：为毫米波频段提供宽带波束调控超表面，支持高速通信。
• 卫星通信：用于卫星通信中的波束赋形天线，提高频谱效率和覆盖。