빔 스티어링 및 이중 밴드 흡수를 위한 하이브리드 VO2-그래핀 이중 기능 디지털 메타서페이스

6세대 무선 통신의 발전은 신호 품질을 향상시키고 간섭을 완화하기 위해 정밀한 빔 스티어링 및 적응형 전자기파(EM) 흡수 기능을 갖춘 고급 메타서페이스의 필요성을 요구합니다. 본 연구에서는 메탈 패치, 그래핀 와이어 그리드, 그리고 바나듐 이산화물(VO2) 기반의 정사각형 링을 통합하여 동적 빔 스티어링(ON 상태)과 EM 파 흡수(OFF 상태) 간의 전환을 위해 설계된 프로그래머블 및 재구성 가능한 디지털 THz-메타서페이스를 제시합니다. 전자의 경우, 메타서페이스에서 필요한 위상 기울기를 만들기 위해 패치 치수를 물리적으로 변경하지 않고도 VO2 링의 결정화 수준만 변경하여 패치 치수를 디지털적으로 증가시키는 아이디어를 제안합니다. 결과적으로 코딩 시퀀스의 배열을 디지털적으로 변경함으로써 반사된 EM 파의 주 로브를 0°에서 40°로 이동시킬 수 있는 프로그래머블 및 재구성 가능한 코딩 메타서페이스가 구현되었습니다. 특히, OFF 상태에서는 조정 가능한 VO2 링의 결정성 수준과 패턴화된 그래핀의 페르미 에너지를 포함한 이중 메커니즘에 기반하여 이중 밴드 EM 파 흡수가 관찰됩니다. 또한 OFF 상태에서 습기 흡수기의 성능은 입사 각도를 증가시켜 조사합니다. 상세한 전체 파 시뮬레이션 결과는 배열 안테나 이론과 동등한 전기 회로 모델을 기반으로 한 분석 모델링에 의해 비교 및 검증됩니다. 제시된 구조는 미래의 재구성 가능한 지능형 서피스 플랫폼, THz 대역에서의 감지 및 이미징 시스템으로의 통합을 위한 강력한 후보입니다.