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【课题背景】

表面等离子体激元（Surface Plasmon Polaritons, SPPs）是一种特殊的光频率表面电磁波，它存在于金属和介质的界面，并在界面的法向方向上呈指数衰减。人工表面等离子体激元（Spoof Surface Plasmon Polaritons, SSPPs）通常产生于亚波长周期性金属结构，具有紧缚电场的能力，可用于设计性能优异、功能独特的微波器件。随着无线通讯技术的快速发展，对微波器件的尺寸、损耗、选择性和灵敏度等特性提出了更高要求。传统的微波技术由于设计上存在固有缺陷，难以应对这些需求，因此引入SSPPs这一新兴技术成为突破技术壁垒的重要手段。

本课题旨在利用SSPPs特性优化微波器件性能，促进微波技术革新，提升通信与雷达系统效能。其研究意义在于通过探索SSPPs特性，实现微波器件的小型化、高性能化，价值在于推动微波技术革新，满足现代通信领域的高要求。

【课题方向参考】

• 人工表面等离子体激元（SSPP）结构的设计与优化

如何设计具有特定色散特性的SSPP结构？这涉及到SSPP单元结构的尺寸、形状、材料以及空间排布等方面的优化，以实现对微波频段电磁波的有效束缚和传输。如何通过调整SSPP结构，实现对微波器件工作频率、带宽、损耗等性能的调控？

• 基于SSPP的微波无源器件性能提升

如何利用SSPP的高频截止特性和带外抑制能力，设计具有高性能的滤波器？这包括滤波器的结构设计、传输零点的制造以及带外抑制能力的提升等方面。如何利用SSPP的传输特性，设计具有低损耗、高耦合效率的耦合器和功分器等无源器件？

• 基于SSPP的微波有源器件的创新设计

如何将SSPP结构应用于微波有源器件中，如检波器、混频器等，以提高器件的性能和可靠性？这包括器件的结构设计、工作原理的探索以及性能参数的优化等方面。如何利用SSPP的特性，设计具有小型化、低成本和易于平面制作等特点的微波有源器件，以满足现代通信系统的需求？

• SSPP微波器件的集成与兼容性研究

如何实现SSPP微波器件与其他微波器件或系统的有效集成？这包括器件的接口设计、传输线的匹配以及信号的处理等方面。如何评估SSPP微波器件在不同工作环境下的兼容性和稳定性？这包括器件的抗干扰能力、温度变化对性能的影响以及长期工作可靠性等方面的研究。

【适合人群】

电磁场与微波方向的硕士研究生群体，需具备微波工程或相关微波课程基础，熟悉ADS，HFSS，CST，Comsol等。

【课题收获】

• 高质量论文一篇（SCI定向期刊）

• 乐虎平台网站首页登录入口 投递与发表指导

• 结业证书

【导师介绍】

Prof. Cheng，教授，985高校博士，日本Top10高校客座教授

• 在包含Adv. Optical Mater.、Nano Letter.、IEEE TAP、IEEE AWPL.、 Appl. Phys. Lett.、Prog. in Electromag. Res.、等光学类，应用物理类，以及电磁学类国际知名期刊上以第一作者/通讯作者身份发表SCI检索论文200余篇

• 申请发明专利若干项，并获授权2项

• 兼职Appl. Phys., A, J. Phys. D: Appl. Phys, J. Appl. Phys., Sci. Rep., AIP adv., J. Opt., Opt. Mater., Adv. Mater, Adv. Optical Mater, Adv. Sci. Nanotechnology, IEEE Photo. Journal, IEEE Ant. and Wire. Prop. Lett., Opt. Commun., J. elecri. Mater., Mod. Phys. Lett. B, Prog. Electromagn. Res., Chin. Opt. Lett., Chin. Phys. Lett., 物理学报, Int. J. Elect. and Commun., IET Microw. Anten. Propag.以及Spectroscopy Letters 等超过100个国际知名期刊审稿人；

• 辅导过32名研究生，人均发三区以上SCI论文两篇，12名本科生，人均发表三区以上SCI论文1篇

• 可提供申博指导；可提供一定的算力资源；可撰写推荐信

【课题安排】

研究周期预估六个月左右，具体视学员情况调整。

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