基于新型电磁功能器件的太赫兹高效波束调控机理与成像方法研究

基本信息
批准号:61671432
项目类别:面上项目
资助金额:65.00
负责人:李超
学科分类:
依托单位:中国科学院空天信息创新研究院
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:张群英,高云泽,吴世有,高翔,李世超,郑深,刘玮,姚思奇,尹德
关键词:
波束调控三维成像人工电磁器件高帧率太赫兹
结项摘要

The methods of beam modulation with high efficiency have valuable applications in terahertz imaging, radar and communication, and are expected to play important roles both in military and civil applications. In this project, the theory for phase and beam modulation of terahertz waves with novel materials and devices will be studied.The mechanism and design methods for terahertz functional devices will be explored, to achieve frequency-controlled beam steering with wide angle spectrum, and to achieve electronically-controlled beam steering in terahertz band. Practical and feasible models will be proposed for the novel devices, and then they will be developed, characterized and optimized. Based on the fabricated devices, a new concept for terahertz three-dimensional imaging with high frame rate will be proposed. The corresponding imaging theorem, scheme and methods on experiments will be investigated in detail, including the synthesized aperture focusing theory based on virtual phase center scanning, the multiple frequency synthesis method for terahertz return wave analysis, the correction method of the nonlinear beam scanning, and so on, to realize terahertz imaging reconstruction with large depth of focus and high frame rate. Experimental demonstration on the three-dimensional imaging with high frame rate will finally be performed, to verify the function of novel devices, the effectiveness of imaging scheme and the reconstruction algorithms in systematic level. Based on this project, a series of comprehensive and innovative research outcomes are expected to be achieved which covering wide aspects upon materials, devices and system methodologies in terahertz band, and can be extended for the applications in terahertz radar, communication and missile guidance, and may greatly contribute to the developments of terahertz science and technology.

高效率的波束调控方法在太赫兹成像、太赫兹雷达与通信等领域具有重要应用价值,在军事和民用上都具重要意义。本项目研究新型电磁材料与器件对太赫兹波相位和波束的调控机理,探索具有宽角谱频控波束扫描和高效率电控波束扫描特性的新型太赫兹功能器件的理论与设计方法,提出可行的工程应用模型,开展并完成原理器件研制、性能表征与优化等工作。并以此为契机提出基于太赫兹波束调控器件的三维高帧率成像新方法,开展成像理论、成像性能仿真评估及实验方案研究,探索虚拟相位中心合成孔径成像机理、太赫兹多频回波合成方法、波束扫描非线性校正方法等新机理与新方法,实现太赫兹高帧率大景深图像重建。在此基础上开展太赫兹三维高帧率成像的原理实验研究,对新型功能器件、新型成像体制和成像算法进行系统级验证,形成贯穿太赫兹材料、器件与系统方法的综合创新成果,深入研究成果还可推广应用于太赫兹雷达、通信、制导等领域,促进太赫兹科学与工程技术的发展。

项目摘要

高效率的波束调控方法在太赫兹成像、太赫兹雷达与通信等领域具有重要应用价值,在军事和民用上都具重要意义。本项目研究了新型电磁材料与器件对太赫兹波相位和波束的调控机理,提出了太赫兹频控波束扫描器件的衍射波模式竞争模型,以及基于复合子单元相干衍射增强的设计原理,建立了具有宽角谱频控波束扫描特性的太赫兹新型功能器件的优化设计方法,在太赫兹频段完成了频控波束扫描器件的研制;研究了加载液晶材料的高效电控波束扫描器件的机理与设计方法,建立了可行的工程应用模型,完成了原理器件的研制。设计开发了用于太赫兹波束调控器件性能测试的太赫兹近场扫描测量装置,完成了新型电磁功能器件的测试表征。在此基础上提出基于太赫兹波束调控器件的成像新方法,开展了成像原理试验和高效图像重建方法研究。通过本项目研究,形成贯穿太赫兹材料、器件与系统方法的综合创新成果,目前已发表SCI收录学术论文14篇,申请发明专利7项,形成了一系列原理器件和原理试验系统。本项目的深入研究成果还可推广应用于太赫兹雷达、通信、制导等领域,促进太赫兹科学与工程技术的发展。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

DOI:10.11999/JEIT150995
发表时间:2016
2

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

DOI:10.19701/j.jzjg.2015.15.012
发表时间:2015
3

混采地震数据高效高精度分离处理方法研究进展

混采地震数据高效高精度分离处理方法研究进展

DOI:10.3969/j.issn.1000-1441.2020.05.004
发表时间:2020
4

采用黏弹性人工边界时显式算法稳定性条件

采用黏弹性人工边界时显式算法稳定性条件

DOI:10.11883/bzycj-2021-0196
发表时间:2022
5

自组装短肽SciobioⅡ对关节软骨损伤修复过程的探究

自组装短肽SciobioⅡ对关节软骨损伤修复过程的探究

DOI:10.13417/j.gab.039.003219
发表时间:2020

李超的其他基金

批准号:20871107
批准年份:2008
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:40202013
批准年份:2002
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51808099
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41605080
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81501094
批准年份:2015
资助金额:17.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30901503
批准年份:2009
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81803661
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31701867
批准年份:2017
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81370793
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:81703394
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11604241
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60501018
批准年份:2005
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61370122
批准年份:2013
资助金额:77.00
项目类别:面上项目
批准号:51102125
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60573028
批准年份:2005
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:31801542
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81771636
批准年份:2017
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:51669024
批准年份:2016
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51375032
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:81803264
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61901189
批准年份:2019
资助金额:24.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:59271008
批准年份:1992
资助金额:5.50
项目类别:面上项目
批准号:41676035
批准年份:2016
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:21352001
批准年份:2013
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:31700643
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71601183
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31260337
批准年份:2012
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61702306
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31602193
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31660545
批准年份:2016
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51501175
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40306018
批准年份:2003
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21607022
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41203037
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61702487
批准年份:2017
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41807008
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51305110
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41172030
批准年份:2011
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:50975132
批准年份:2009
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:21202005
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11174280
批准年份:2011
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:81700682
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81803181
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31401678
批准年份:2014
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41705033
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21902049
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10804118
批准年份:2008
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61702370
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61905091
批准年份:2019
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21804069
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81602439
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41873065
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31770307
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:21572018
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:51905170
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41405047
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41673060
批准年份:2016
资助金额:71.00
项目类别:面上项目
批准号:81901775
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51504227
批准年份:2015
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41306040
批准年份:2013
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81072163
批准年份:2010
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:61502302
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39500098
批准年份:1995
资助金额:8.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61070215
批准年份:2010
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:31700316
批准年份:2017
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51408193
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61672530
批准年份:2016
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:51265026
批准年份:2012
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目

相似国自然基金

1

基于柔性超材料的环偶极子太赫兹电磁响应特性及功能器件研究

批准号:61505146
批准年份:2015
负责人:王爽
学科分类:F0504
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
2

太赫兹石墨烯超材料电磁特性的超快响应机理及功能器件研究

批准号:51672062
批准年份:2016
负责人:姜久兴
学科分类:E0207
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
3

太赫兹快速重构超表面孔径数字波束合成机理及器件研究

批准号:61871419
批准年份:2018
负责人:兰峰
学科分类:F0120
资助金额:67.00
项目类别:面上项目
4

基于石墨烯的太赫兹波调控器件研究

批准号:61805072
批准年份:2018
负责人:付麦霞
学科分类:F0504
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目