场路结合时空调制CST仿真实例

这期我们的案例是Spatiotemporal modulation, 时空调制。这种效果能够打破互易性，用来设计微波或光子通信中的非互易设备。 

Step1. 基本结构

基于两个金属换的简单谐振超表面，Floquet 仿真可得两种圆极化的谐振频率一致：

Step 2. 添加端口

这里是要添加8个变容二极管，用0.1GHz的电压控制电容值，每个电容之间有相位差，所以在时间和空间上对结构电容性进行调节，达到改变谐振频率的目的。

Step 3. 电路

变容二极管的查看电容变化方法我们已经在“如何获取压变电容（变容二极管）的电容曲线”一文中写了。

这里多设计两个滤波电路，增加二极管和三维结构直接的隔离。这里可用S参数任务查看加上这些被动元件后的S11，可见谐振为8.6GHz，和没有电路时的8.9GHz差不多。

注意这里用的还是恒定电压，还没有加时变电压调制。

Step 4. 调制的S参数 

“如何在电路中获得S参数 - 9个方法”一文中介绍过几个电路中获得S参数的方法，这里正好排上用场。

可用频谱线任务或瞬态任务，细节就跳过了，直接上两个方法用的电路和关键结果。

频谱任务：

瞬态任务：

对比两个方法S11，结果一致，可见已经将0.1GHz调制进8.6GHz的谐振中：

小结：

1. 本案例是个非常高级巧妙的场路结合案例。

2. 时空调制电路可用CST电路中计算， 变容二极管也可以用CST的电路查看性能。

3. 很多粉丝后台问各种案例怎么做，复杂案例其实都是简单的操作组合起来的哦！

参考文献：Sounas, D. L., Caloz, C., & Alù, A. (2013).Giant non-reciprocity at the subwavelength scale using angular momentum-biasedmetamaterials. Nature Communications, 4(1). doi:10.1038/ncomms3407