基于二维材料的太赫兹波段天线逆设计
应用物理
2026-05-07 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
太赫兹 (THz) 技术是下一代高速通信和探测的基石，但一直受制于阻抗失配挑战，限制了器件性能和实际应用。当采用超灵敏的二维 (2D) 材料作为器件基板时，这些挑战尤为突出，进一步复杂化了其在实际应用中的集成。此外，传统的天线设计往往无法在广泛的太赫兹谱段提供充分的匹配。本文我们采用程序化生成算法来设计满足特定性能准则的 THz 宽带天线。即，开发的逆设计方法可实现针对目标阻抗值、带宽和接触拓扑要求的定制化。所提出的天线在现实操作条件下相对于传统的 bow-tie 天线实现了最高可达40%的功率传输效率提升。高保真电磁仿真验证了这些结果，确认了该设计在 THz 应用中的可行性。这项工作解决了现有天线设计的关键局限，推动了高频应用在通信和探测领域的可行性。
引用
@article{arxiv.2505.06480,
title = {Inverse Design of Broadband Antennas for Terahertz Devices Based on 2D Materials},
author = {M. Lukianov and A. Maevskiy and N. Kazeev and D. Mylnikov and K. S. Novoselov and D. A. Svintsov and A. Ustyuzhanin and D. A. Bandurin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.06480},
year = {2026}
}
备注
8 pages, 4 figures