检索结果-南通市图书馆

作者：李磊深圳大学

学位级别：硕士

随着移动互联网时代的到来,移动通信业务蓬勃发展使得移动设备数据流量和话务量快速增长,对下一代移动通信系统提出了更高的系统需求。2017年11月15日,中国工业和信息化部率先正式发布5G的中频段标准（3.3-3.6GHz;4.8-5GHz）（《关于第... 详细信息

随着移动互联网时代的到来,移动通信业务蓬勃发展使得移动设备数据流量和话务量快速增长,对下一代移动通信系统提出了更高的系统需求。2017年11月15日,中国工业和信息化部率先正式发布5G的中频段标准（3.3-3.6GHz;4.8-5GHz）（《关于第五代移动通信实用3300-3600MHz和4800-5000MHz频段相关事宜的通知》）,从而增加了5G通信的中频段频谱资源。一方面由于5G通信标准的定制,在2G/3G/LTE的基础上对频带进行了进一步的扩宽,移动终端系统对宽频带、多频带和高增益等性能要求更高。另一方面,天线作为通信系统的关键部件,严重制约通信系统的需求。迄今为止,单个天线单元已不能满足5G通信系统要求,天线趋向于阵列以及多输入多输出（MIMO）通信系统的发展。阵列天线和MIMO天线系统由于天线单元过多,使得占用的体积过大,而目前的各类系统种类繁多,需要高度集成化,给天线的空间减少,使得天线设计的小型化凸显重要。本文根据以上需求,分别设计了三种天线,如下所示:首先,针对天线对于多频带以及天线小型化的需求,设计了一款基于超表面的多层板宽频天线。传统的微带天线具有低剖面的特性,但同时带有窄频带,低增益的缺陷。该款天线设计在微带表面蚀刻有蝴蝶型的狭缝结构,使得天线产生多个谐振点,覆盖带宽从1.63-3.68GHz,相对带宽达到77.2%,实现了宽频带的性能,并且在辐射结构的下层,加入了周期性的超表面的结构,使得微带天线原本较低的增益得到了一定程度上的提升,平均增益在5.1dBi。此外,该款天线高度只有0.11个波长,因而该款天线是一款符合第五代移动通信系统的低剖面、宽带宽要求。其次,针对5G天线兼具小型化、多频带、高增益、高隔离度的需求,提出了一种双频双极化多层板微带天线。该天线通过大小不同的双层辐射片结构,实现了天线的多频带的性能,覆盖了3.3-3.7GHz,4.75-5GHz频段,完全覆盖5G移动通信系统的中频段,单个单元天线隔离度达到40dB,远超传统基站天线28dB的需求。此外,在工作频段范围内,增益大于8dBi,高于传统微带天线的标准,且天线尺寸只有0.48λ×0.48λ×0.085λ,实现了天线的小型化。最后,利用该单元设计了一款1×4的天线阵列,该阵列的增益高达14dBi。因此,该款天线是一款高性能的5G天线。最后,针对天线小型化以及5G通信宽频带的需求,设计了一款基于特异性材料的低剖面的双极化电磁偶极子天线,覆盖1.68-3.72GHz频段,相对带宽达到了75.6%,实现了宽频带的性能,并在2.38-2.55GHz处实现一个频段陷波,有效的滤除不必要的频段,实现了天线的抗干扰性能,并且在天线磁偶极子内侧加有具有周期性结构的超材料,使得天线的高度从原本的四分之一个波长降低至0.17个波长,解决了传统电磁偶极子天线体积较大的问题,有效的实现了天线的小型化,并且丝毫不影响天线原本宽频带,高增益的性能。在单元的基础上,设计了一款序列馈电网络,分别给予每个单元0,90,180,270度的相位差,使得2×2的天线阵列实现了一个阵列的多重圆极化。因此,该款天线是一款能够应用于下一代移动通信系统的小型化、宽带宽、高增益的天线。本文研究超材料、超表面、微带天线以及电磁偶极子天线的相关理论,针对5G移动通信系统的需求,分别设计了三款基于特异性材料或超表面的低剖面、小型化、宽频带或多频带的天线。这些天线相对于传统的天线都具有不同方面的性能提升,具有十分重要的应用前景以及学术价值,推动5G通信的发展。

关键词：特异性材料高增益低剖面高隔离度宽带宽天线

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特异性材料宽波束圆极化亚波长微带天线

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通讯世界 2022年第4期29卷 142-144页

作者：石昕昕北京宇航系统工程研究所北京100070

本文针对基于特异性材料的圆极化微带天线结构复杂度高的问题,根据微带天线圆极化理论,提出了采用加载材料微扰的单点馈电圆极化亚波长微带天线,该天线体积小、结构简单,且具有优良的宽角轴比特性,解决了现有亚波长圆极化微带天线馈电... 详细信息

本文针对基于特异性材料的圆极化微带天线结构复杂度高的问题,根据微带天线圆极化理论,提出了采用加载材料微扰的单点馈电圆极化亚波长微带天线,该天线体积小、结构简单,且具有优良的宽角轴比特性,解决了现有亚波长圆极化微带天线馈电网络复杂度高的问题,期望本文的研究能为相关人员提供参考。

关键词：特异性材料亚波长圆极化微带天线

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单负材料构成光子晶体零有效相位带隙的研究

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半导体光电 2012年第4期33卷 511-514,519页

作者：王星罡唐志列陈溢杭华南师范大学物理与电信工程学院量子信息技术实验室.广州510006

根据微波传输线理论,结合集总元件构造的复合左/右手传输线,分别实现了负介电常数材料和负磁导率材料,并进一步制作了由这两种单负材料交替组成的一维光子晶体。仿真与测量结果显示,该光子晶体结构可产生零有效相位带隙。若结构参数能... 详细信息

根据微波传输线理论,结合集总元件构造的复合左/右手传输线,分别实现了负介电常数材料和负磁导率材料,并进一步制作了由这两种单负材料交替组成的一维光子晶体。仿真与测量结果显示,该光子晶体结构可产生零有效相位带隙。若结构参数能同时满足阻抗匹配条件和相位匹配条件,零有效相位带隙将消失。若两个匹配条件无法同时被满足,零有效相位带隙将始终存在,带隙中心处在阻抗匹配频率。此外,在阻抗匹配频率处,若结构参数偏离相位匹配条件越大,零有效相位带隙将越宽且越深,通过此规律可实现对带隙的调制。

关键词：光子晶体特异性材料单负材料零有效相位带隙相位匹配

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基于复合左右手传输线的小型天线

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桂林理工大学学报 2012年第1期35卷 126-130页

作者：吴瑞坤张冶文福建师范大学福清分校电子与信息工程系福建福清350300 同济大学物理系上海200092 同济大学先进微结构材料教育部重点实验室上海200092

设计了一种基于复合左右手传输线的小型天线,在对微带漏波天线理论分析的基础上,对天线模型进行仿真,对实物天线进行了测试。研究发现,复合左右手特异性材料微带漏波天线工作于左手区时,电磁波辐射主要发生在天线前几个单元。根据这一规... 详细信息

设计了一种基于复合左右手传输线的小型天线,在对微带漏波天线理论分析的基础上,对天线模型进行仿真,对实物天线进行了测试。研究发现,复合左右手特异性材料微带漏波天线工作于左手区时,电磁波辐射主要发生在天线前几个单元。根据这一规律,设计了一个小型的微带漏波天线,经实验验证有较好的性能,工作于左手区时可以实现电控波束扫描。

关键词：特异性材料漏波天线瞬态仿真

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基于CRLH传输线理论的微波谐振器研究及仿真

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作者：何锴山东大学

学位级别：硕士

最近几年里，一种称为“特异性材料”(Metamaterial)的人工复合型材料在固体物理、材料科学、光学和应用电磁学等领域内开始获得越来越多的关注，由于具有一些特殊的电磁特性(如负的介电常数、负的磁导率、负的折射率等)，从而使其在实... 详细信息

最近几年里，一种称为“特异性材料”(Metamaterial)的人工复合型材料在固体物理、材料科学、光学和应用电磁学等领域内开始获得越来越多的关注，由于具有一些特殊的电磁特性(如负的介电常数、负的磁导率、负的折射率等)，从而使其在实际应用中具有重要的价值。2004年，***等人根据传输线理论构造特异性材料的思想详细介绍了这种特异性材料的特性，利用非振荡的微波元件(交指型电容和螺旋型电感)制成人工的混合左右手结构传输线(CRLH-TL)，并将其应用于各种微波器件的设计中，对电子集成、微波通讯等领域的发展具有重要的意义。本文首先回顾了传输线理论与微波网络技术，并且总结了人工CRLH-TL的特性及其物理实现。接下来着重介绍了应用CRLH-TL设计微波谐振器的情况，通过对零阶谐振器(ZOR)谐振特性和损耗机理的分析，可以发现与传统的微带线谐振器相比，零阶谐振器更能满足微波集成电路设计中对器件的微型化、高性能的要求。在RF滤波器和振荡器等含有谐振器电路的微波器件设计中具有较好的应用前景。本文主要采用FDTD数值计算方法，通过设置完全匹配层(PML)吸收边界条件和划分非均匀自适应网格等技术，以提高FDTD数值计算的精确度，仿真结果同参考文献中的矩量法(MoM)进行比较，证实了FDTD算法在计算该类结构模型时的有效性。随后，分别通过改变周期单元个数、短桩电感线宽、交指电容对数以及接地导孔位置、形状、大小等对谐振器结构进行调整，可以发现结构调整对于零阶谐振器谐振频率的影响。通过进一步理论分析，给出了两种不同的优化方式，以对零阶谐振器结构进行优化，FDTD仿真结果表明优化后的谐振特性与原零阶谐振器保持一致，而尺寸变得更小，且具有更高的品质因数。最后提出了一种新型螺旋线结构谐振器，仿真结果证实了该结构谐振器模型比零阶谐振器具有更小的衰减特性、更好的阻带特性以及更小的结构尺寸。

关键词：特异性材料传输线理论混合左右手传输线零阶谐振器 FDTD

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基于有限时域差分法构建的宽带完美光吸收器及其性能研究

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作者：陈齐奇江西师范大学

学位级别：硕士

完美吸收材料的研究可以从源头上追溯到上个世纪初,随着相关光学现象的发现到初步理论的建立,最后在光学领域形成一个重要的分支,中间经过了无数科研工作者的艰苦奋斗,我们所说的完美吸收材料是一种特异性材料,它是自然界中不能找到的... 详细信息

完美吸收材料的研究可以从源头上追溯到上个世纪初,随着相关光学现象的发现到初步理论的建立,最后在光学领域形成一个重要的分支,中间经过了无数科研工作者的艰苦奋斗,我们所说的完美吸收材料是一种特异性材料,它是自然界中不能找到的且具有特殊功能的一种人造材料,完美吸收材料就是具有将入射在其表面的电磁波进行高效率的吸收,做到基本上不反射不透射的效果,目前的完美吸收材料不仅仅可以将吸收光谱从单个窄波段拓展到双波段,甚至宽波段,完美吸收材料可以用于太阳能电池的高效率吸收,因为其吸收电磁波的特性还可以用于隐形战机的研究,其他方面如黑体辐射,生物传感等。本论文就是在有限时域差分法上在等离激元共振的理论指导下构造出圆柱形的金属-介质-金属结构(Metal-medium-metal,MIM)阵列,与正方体MIM阵列的完美吸收模型,详细介绍了相关原理,分析仿真结果对比出各参数对吸收效果的影响最后得出最佳模型,这里提到的MIM模型是指金属-介质-金属的三明治模型,其中底部金属是具有防止透射的一层,中间介质起到了吸收能量将能量限制在结构体中的作用,顶层金属与入射电磁波产生共振效应,产生倏逝波,倏逝波的传播特点让高吸收率成为可实现的效果,在本文模型结构下,经过仿真结果分析,我们得到了波长从476 nm-2492 nm横跨2016 nm的宽波段的宽频高吸收率的完美吸收结构,吸收率在90%以上,在以后的理论研究当中,希望我们的研究结果能有一点帮助。

关键词：完美吸收材料有限时域差分法特异性材料宽波段

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