CST 软件抗反射超材料 SRR 涂层 --- 反射系数，反射率，相位， Floquet，THz

CST 软件虽然 Floquet 写了这么多文章，最近发现还是很多人搞不懂 Floquet 端口仿真多层材料的透射反射问题，尤其是仿的哪些界面和怎么计算界面处的相位。

使用周期结构模板：

画个 spacer 基底，材料新定义，介电 1.5，损耗 0.01：

WCS 放中间，画个 SRR，材料新定义：

CST 软件可通过 substract 相减完成建模，具体步骤省略：

边界换成 open，这样我们好控制距离：

此时 Zmin 紧贴材料，所以我们仿真是一个“空气---介质”界面，如果 Zmin 没有紧贴，仿真的就是“空气---介质---空气”两个界面，这个很多人还搞不清楚区别：

CST 软件计算相位要将端口参考到界面，这样相位是纯界面处的相位！

适当增加精确度：

由于 Zmin 端口接触的材料有损耗，我们需要将波导端口忽略损耗：

开始仿真。我们可新建 1D 结果文件夹，将 S11 复制进来，重命 r12:

添加后处理，将 S11 相位 unwrap，然后换成 rad 单位：

也新建文件夹保存相位结果：

下面我们看该图层的第二部分。WCS 对齐背部中间，新建十字“网格”结构： 

新建材料：

添加 GaAs 的基底：

然后将之前的 SRR 和 spacer 排除仿真：

此时 Zmax 参考到十字网格，Zmin 紧贴基底，这样仿真还是一个“空气---介质”的界面：

仿真结束后，CST 软件将 S11 结果复杂粘贴到 S11：

将后处理相位结果复杂粘贴到 S11 phase：

S11 看 linear：

S11 phase 看 real 

与文献一致：

CST 软件下面我们看完整的涂层，将 SRR 和 spacer 加回来仿真：

对 spacer 厚度进行参数扫描：

虽然模板以及给出反射率透射率结果，但是横坐标是波长。如果我们要频率，最直接的还是手动后处理啦：

与文献一致：

spacer=13um 时的吸波效果：

2THz 的反射效果：

小结：

1）波导端口（包括 Floquet 端口）是吸波的，贴在材料上和没贴在材料上仿真的内容是不一样的。需要先想清楚，我们要仿真哪个或哪些个界面的反射和透射。

2）反射系数是 reflection coefficient, S11;  反射率是 reflectance，S11 平方，不一样。

3） 可能有人问了，这里 GaAs 的基底厚度为什么随意定义呢？GaAs 这里无损，所以对 S21 的振幅没有影响，厚度对 S21 相位有影响，我们也没看它；因为端口贴上去，相当于无限拓展，所以对另一边的 S11 反射相位没有影响。为什么 spacer 厚度有影响呢？因为 spacer 两边的界面都有反射透射，自然有影响。说白了，还是看仿几个界面。这里最后完整结果是两个界面“空气---spacer---GaAs”，不是“空气---spacer---GaAs---空气”三个界面哦!

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