Проектирование пространственно-временной модулированной метаповерхности на основе планарных спиралей и варикапов

Abstract

Представлены результаты проектирования и численного полноволнового моделирования пространственно-временной модулированной метаповерхности, предназначенной для имитации эффекта Доплера. Элементная база метаповерхности включает планарные одновитковые спирали, выполненные на диэлектрической подложке Arlon AD255C, и варикапы, встроенные в плечи спиралей для динамического управления электромагнитным откликом. Показано, что изменение ёмкости варикапов в диапазоне 0,03–0,24 пФ обеспечивает сдвиг резонансной частоты и линейное изменение фазы отражённой волны, что эквивалентно доплеровскому сдвигу частоты при физическом движении объекта. = The results of the design and numerical full-wave simulation of a spatiotemporally modulated metasurface intended for simulating the Doppler effect are presented. The elemental base of the metasurface includes planar single-turn spirals fabricated on an Arlon AD255C dielectric substrate and varactors embedded into the spiral arms for dynamic control of the electromagnetic response. It is shown that a variation of the varactor capacitance in the range of 0.03–0.24 pF provides a shift in the resonant frequency and a linear change in the phase of the reflected wave, which is equivalent to the Doppler frequency shift under physical motion of the object.