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。

随着无线通信技术的发展, 小型化、多频带微带贴片天线在无线通信中得到了广泛应用。文章设计了一种六边形多频带微带天线, 采用同轴线馈电, 在六边形贴片的每个顶点内侧进行120°的开槽。通过调整贴片开槽的几何形状和尺寸, 能够有效地获得三种不同的谐振模式, 可应用于 L波段和C波段。用仿真软件CST对该种天线进行仿真及分析, 其结果表明, 在工作频段均满足增益G≥6dbi, 回波损耗S11＜-10dB。该天线具有结构简单、体积小、增益良好的特点, 适用于通信中WiFi频段。

为了解决周期格栅结构在低频领域的振动问题, 基于局域共振机理, 本文设计了一种新型复合二维周期格栅结构, 结合有限元方法对结构的带隙机理及低频共振带隙特性进行了分析和研究, 并在此基础上对结构进行优化设计。分析发现, 仅对包覆层结构进行优化, 便可大幅降低带隙的起始频率。带隙的位置由对应局域共振模态的固有频率决定, 通过改变结构的材料和尺寸参数可以将带隙调节到满足实际工程应用的范围。数值仿真结果与试验测试结果一致, 该结构可在40~90 Hz的低频范围打开宽度50 Hz的完全带隙, 最大振动衰减达到36 dB。这种结构设计为周期格栅结构获得低频、超低频带隙提供了一种有效的方法, 具有潜在的应用前景。

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%。

本文设计了一种由硅橡胶包覆层包裹4个钨振子的新型声子晶体结构，通过有限元法计算该结构的色散曲线、振动模态和传输损失谱。结果表明，该结构的带隙范围为18.85~225.28 Hz，与传输损失谱频率衰减范围相吻合，能够有效抑制20~200 Hz的弹性波在声子晶体中传播。通过分析色散曲线上点的振动模态，说明带隙产生的原因。本文讨论了声子晶体板的缺口角度和振子之间的纵向和横向间距对带隙的影响，结果表明：当缺口角度减小时，带隙下边界几乎保持不变，带隙上边界升高从而增加了带隙的宽度；振子之间横向或纵向间距增大时，带隙下边界和上边界均上升，带隙变宽，进而优化了声子晶体模型的带隙。同时声子晶体板的缺口设计能够节省材料，从而减轻结构的质量。

环境动能收集器的工作频带窄,导致其难以与频率随机变化的环境激励相匹配而制约其实用化。基于频率自调节技术的频率匹配方法具有频率匹配范围宽、精度高、无需人工干预等优点,是解决该问题的有效技术方案之一。根据近年来国内外该类技术研究进展,首先从频率自调节原理、实现方法和具体实现等方面对振动激励和转动激励下的频率自调节技术进行了总结;然后介绍了基于频率自调节技术与非线性技术结合的频率匹配方法的研究进展。最后,对比分析了不同频率自调节方法的优缺点,总结归纳了频率自调节技术的发展方向。

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。

针对传统矩阵束算法在低信噪比条件下,估计全极点模型参数时存在计算数值不稳定、极点估计精度不高的缺点,提出先对回波信号引入Hankel矩阵以去信号相干性, 然后利用改进的TLS-ESPRIT算法估计多频带信号极点, 再利用基于Hankel矩阵改进的TLS-ESPRIT替代传统的矩阵束求全频带全极点模型参数, 以提高融合信号的精度。最终的仿真及实测数据结果显示, 所提算法提高了多频带信号在低信噪比下的融合性能。