능동·재구성형 반사 메타표면 및 상호결합 최적화

Active/Reconfigurable Reflective Metasurfaces and Mutual-Coupling Optimization

연구 내용

PIN 다이오드 기반 단위셀과 딥러닝 기반 상호결합 최적화를 결합해 위상 분포와 반사 응답을 재구성하는 반사 메타표면을 설계하는 연구

반사형 메타표면에서 ON/OFF 상태에 따른 반사 위상 차이를 확보하기 위해 프랙탈 링 패턴과 PIN 다이오드를 결합한 단위셀을 유전 알고리즘으로 최적화합니다. 또한 단위셀 간 상호결합을 줄이면서 원하는 방사 패턴을 유지하기 위해 딥러닝으로 상호결합 최적화를 수행합니다. 광대역·준등각 성능이 필요할 때는 칩 저항을 포함한 구리 타일 조합의 탐색 목표함수를 재정의하여 전체 입사각 영역에서 반사 기준을 만족하도록 설계합니다. 측정으로 시뮬레이션 일치성을 확인합니다.

관련 프로젝트

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연구 흐름

초기에는 C- 및 X-밴드에서 PIN 다이오드 구동에 따른 반사 위상 분할을 달성하기 위한 단위셀 최적 설계를 수행했습니다. 이후에는 재구성형 반사 메타표면에서 상호결합이 방사 성능을 제한하는 문제를 딥러닝 기반 최적화로 보완하는 연구로 확장했습니다. 동시에 광대역 및 입사각 범위 확대를 위해 구리 타일 배치의 탐색 목적함수를 변형 유전 알고리즘으로 구성해 TE/TM 동시 조건을 만족시키는 방향으로 진행했습니다. 최근에는 프랙탈 링 기반 메타스티커 흡수 구조까지 포함해 제작 가능성과 설계 자유도를 함께 검토하는 흐름을 보유합니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

위상 재구성 반사 안테나
능동 메타표면 제어 기반 빔 패터닝
C/X-밴드 반사 위상 양자화
상호결합 저감형 단위셀 설계
입사각 확장형 반사 패널
PIN 다이오드 구동형 메타표면
적응형 널 스티어링 구조
코드드 어퍼처 기반 반사 표면
무선 링크용 다중 상태 반사면
재구성형 라디옴드 부품