Metamaterial Surface Plasmon-Based Transmission Lines and Antennas

این پایان نامه یک روش قابل اعتماد و قابل تکرار برای پیاده سازی حالت های Spoof Surface Plasmon (SSP) در طراحی اجزای مختلف مدار پیشنهاد می کند. همچنین اولین مدل مدار معادل را برای ساختارهای پلاسمونی ارائه می دهد که به عنوان راهنمای روشنگری برای طراحی مدارهای مبتنی بر SSP عمل می کند. امروزه مدارها و سیستم های الکترونیکی به سرعت در حال توسعه هستند و به بخشی ضروری از زندگی روزمره ما تبدیل می شوند. با این حال، موضوع فشردگی در مدارهای مجتمع یک چالش بزرگ باقی مانده است. اخیراً حالت‌های Spoof Surface Plasmon (SSP) به عنوان یک پلتفرم جدید برای مدارهای الکترونیکی بسیار فشرده پیشنهاد شده‌اند. با وجود تلاش‌های تحقیقاتی گسترده در این زمینه، هنوز نیاز مبرمی به یک روش طراحی سیستماتیک برای مدارهای پلاسمونیک وجود دارد. در این پایان نامه خطوط انتقال مختلف مبتنی بر SSP، شبکه های تغذیه آنتن و آنتن ها طراحی و مورد ارزیابی تجربی قرار گرفته است. SSPها با محدودیت میدان زیاد خود از محدودیت‌های فشردگی مدارهای سنتی رنج نمی‌برند و می‌توانند بستری جایگزین برای نسل آینده مدارهای الکترونیکی و سیستم‌های الکترومغناطیسی فراهم کنند.

This thesis proposes a reliable and repeatable method for implementing Spoof Surface Plasmon (SSP) modes in the design of various circuit components. It also presents the first equivalent circuit model for plasmonic structures, which serves as an insightful guide to designing SSP-based circuits. Today, electronic circuits and systems are developing rapidly and becoming an indispensable part of our daily life; however the issue of compactness in integrated circuits remains a formidable challenge. Recently, the Spoof Surface Plasmon (SSP) modes have been proposed as a novel platform for highly compact electronic circuits. Despite extensive research efforts in this area, there is still an urgent need for a systematic design method for plasmonic circuits. In this thesis, different SSP-based transmission lines, antenna feeding networks and antennas are designed and experimentally evaluated. With their high field confinement, the SSPs do not suffer from the compactness limitations of traditional circuits and are capable of providing an alternative platform for the future generation of electronic circuits and electromagnetic systems.