基于可重构二维超表面的磁感应波多模式传输与阻抗匹配研究

《Scientific Reports》：Magneto-inductive waveguiding using a step-defect line in a reconfigurable digital metasurface for wireless power transmission

　　

摘要

本文提出了一种可重构的数字二维超表面，该超表面由8×8矩阵的特殊单元组成，能够在11 MHz和13.56 MHz两种谐振模式之间动态切换。通过精心设计基于缺陷的超材料谐振腔，形成了柔性波导，同时有效降低了均质结构中通常观察到的泄漏和传输损耗。分析、仿真和实验验证表明，所提出的超表面能够在深亚波长机制下，于单一物理平台上实现多种磁感应波传播模式。此外，本文引入了一种阶梯缺陷构型，并进行了实验验证，证明该构型在接收器移动至超表面上任意位置时，能有效抑制反射和阻抗失配，提高传输效率。单向波导实现了0.76和0.4的传输系数（S₂₁），分别对应源直径与传输长度之比为1:1和1:8的情况。