为了实现红外波段的双频带完美吸收，采用将不同电子掺杂浓度的单层带状黑磷在同一平面内交错排列的方法，进行了理论分析和仿真模拟，得到了此器件在红外波段的吸收光谱和传感性能。结果表明，此吸收体可以在波长2 μm~5 μm的红外波段范围内实现双频带的完美吸收（吸收率大于99.9%）,此高吸收率是由于入射光波与器件满足了临界耦合条件而形成了共振加强; 在共振波长处，光波被限制在黑磷附近; 此超材料吸收体的双频带特性在其作为传感器使用时具有独特的优势，可以提高传感器的可靠性和准确性; 吸收波峰的偏移量与覆盖在此器件上的未知物质的折射率基本呈线性关系，用此器件测得的未知物质的折射率与实际的折射率的误差在1%以内。该超材料吸收体结构简单，对制作工艺的尺寸精确度要求不高，在红外波段的多频带吸收和传感检测方面将会有广泛的应用。

提出了一种基于超表面结构的反射式太赫兹双频带线极化转换器，采用典型“三明治”结构，上下两层为金属层，中间层为介质层，实现了线极化波由x极化波到y极化波的有效转换。研究结果表明，该极化转换器在0.611~0.713 THz和1.335~1.364 THz两个频带内极化转换率达到90%以上；在0.626~0.677 THz和1.340~1.360 THz两个频带内极化转换率接近100%，实现了完美的线极化转换。利用表面电流分布，详细阐明了其极化转换机制。基于干涉模型理论进一步计算得到的极化转换率与仿真值吻合。该极化转换器结构设计简单，便于加工，在太赫兹通信、成像和探测领域有着广泛的应用前景。

陶瓷材料作为在微波系统开发中的重要材料, 通常被加工成多种形状, 例如以厘米级别为尺寸的圆柱形和立方体。因此, 对此类样品进行介电常数的测量是一项具有挑战性的工作。针对该难点, 研制了1种基于互补开口环谐振器的双波段介电传感器, 并提出了一种表征不同形状和尺寸样品的介电测量方法。该传感器有2个工作频段, 2个频段均为无线通信频带。在每个频段范围内, 进行了数值模拟并建立了每个样本的拟合模型, 对传感器进行加工并实际测量以验证数值模型和测量精度, 对比参考值, 测量精度高达3.5%。结果表明: 提出的传感器及测量方法能够针对不同形状和尺寸的合成陶瓷进行精确的介电测量, 表明该传感器具有良好的样品自适应性。该传感器的新颖之处在于它能够在不改变传感器和被测物结构的情况下测量厘米级别的各种样品的介电常数。此外, 双频测量也是该传感器的优势, 2个频段之间的差异小于5%。

为改善高光谱压缩感知的重构质量，提出基于双频带预测的高光谱重构算法。引入K 均值聚类算法自适应地完成频带分组，并确定各组组内的双参考频带；再建立双频带预测模型获得预测图像；最后，在预测图像的基础上采用修正重构和加权融合方式，实现图像的高精确度重构。结果表明：在相同采样率下，该方法的重构图像的峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSIM)明显优于已有的重构方法。

提出了一种表面刻有一对互补开环谐振器(CSRR)的45°扇形基片集成波导谐振腔(SSIWR), 设计并制作了一款结构紧凑且具有高选择性的双层双频平衡带通滤波器。分别利用具有带通特性的CSRR和谐振腔内的TM220模实现了差模双频响应; 模式间的耦合以及缺陷地结构(DGS)的引入使得滤波器在通带附近产生4个传输零点, 提高了带外抑制。此外, 通过平衡结构以及优化的馈电位置, 实现了良好的共模抑制。滤波器的中心频率为10.13 GHz和10.83 GHz, -3 dB带宽为140 MHz和150 MHz, 两通带内的共模抑制分别超过了30.36 dB和29.87 dB, 实测结果与仿真结果基本一致。

针对传统双频电磁超材料谐振频率较大的问题, 该文基于等效电路理论, 设计了一种新型双面螺旋复合嵌套环结构模型。通过理论分析及HFSS建模仿真, 结合散射参数(S参数)反演算法, 提取了等效电磁参数。结果表明, 该结构在13.40~14.27 MHz和26.69~31.35 MHz频段内等效介电常数为正, 等效磁导率为负, 实现了材料的磁单负特性。

提出一种具有巨旋光性和负折射特性的双频带手征性超表面结构,该手征性超表面由中间介质层和双层共轭卍字形周期排列而成;通过研究面电流密度分布,解释了巨旋光性和负折射率产生的原因;研究了手征性超表面单元结构的连续圆金属贴片半径和介质层厚度对该结构旋光性和负折射特性的影响。数值模拟结果表明:该结构在0.1~2 THz频率范围内有4个谐振频点,在谐振频点附近,平均折射率均为负值,实部幅值最大为-3.7;该结构在谐振频点附近显示了巨旋光性以及双频带的左旋圆偏振波和右旋圆偏振波负折射特性,最大偏振旋转角达到了122°,右旋圆偏振波折射率实部幅值可达-12.74。

毫米波通信是当前研究热点之一，并受到了广泛的关注。提出了一种可用于毫米波通信的具有双频带的左手材料，该结构单元由上下两环不对称的S型结构反向印制在介质基板的两侧组成。通过合理选择单元的结构参数并对尺寸进行优化，该结构可获得在50 GHz和60 GHz附近具有两个透射峰的S参数，经反演法电磁参数提取，验证了在48.2～52.2 GHz和58.7～60.8 GHz这两个频带范围内磁导率和介电常数同时为负，表现出典型的左手特征。本研究对多频带左手材料设计及其在毫米波通信中的应用具有一定的参考意义。

利用十字型金属线和改造的开口谐振环设计了一种新型左手材料，通过S参数反演法进行参数提取表明，这种结构的左手材料可以在千兆赫兹波段出现两个负折射频带。数值分析了结构参数对负折射率频带的影响，结果表明，该结构能否出现双频带的负折射特性与谐振环对的开口大小直接有关；相对于其他参数，谐振环的宽度和开口大小对负折射率频带产生影响较大。研究结果表明,通过选择合适的结构参数，该左手材料可以实现双频带的负折射特性。