红外—微波兼容Si/SiO2光子晶体的设计与制备

姜立波; 乔梦珂; 李享成

doi:10.13957/j.cnki.tcxb.2025.06.005

陶瓷学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (06) : 1157 -1163. DOI: 10.13957/j.cnki.tcxb.2025.06.005

红外—微波兼容Si/SiO₂光子晶体的设计与制备

姜立波, 乔梦珂, 李享成

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摘要

5G基站是通信网络的核心组成部分，兼具高红外反射率和高微波透过率的材料能够在防止5G天线罩过热的同时保障微波的传输性能，具有重要研究意义。本文以传输矩阵理论为基础，设计了一种由Si/SiO₂组成的光子晶体结构。受到布拉格散射效应的影响，电磁波传播在该周期介电结构中形成了光子带隙，使其具备高红外反射率性能。光子晶体的微米级厚度远小于微波波段的趋肤深度，这种尺度效应使其表现出优异的高微波透过特性。实验结果表明，所制备Si/SiO₂结构在3µm～5µm的平均反射率为95.0%，在2 GHz～18 GHz的平均透过率达到94.5%。本文所设计的Si/SiO₂光子晶体结构在提高基站使用寿命和信号传输效率方面具有较大的应用潜力。