检索结果-南通市图书馆

作者：李春辉西安电子科技大学

学位级别：硕士

超材料透镜天线具有成本低、平面结构,和易于制造等优点,被广泛的应用于以卫星通信为代表的无线通信领域,更高的增益和更低的剖面高度始终是该类型天线追求的核心目标。论文在具体介绍超材料透镜发展历程和其实现意义的前提下,详细论证... 详细信息

超材料透镜天线具有成本低、平面结构,和易于制造等优点,被广泛的应用于以卫星通信为代表的无线通信领域,更高的增益和更低的剖面高度始终是该类型天线追求的核心目标。论文在具体介绍超材料透镜发展历程和其实现意义的前提下,详细论证了全息阻抗调制表面的设计原理及数值解析过程,且对标量和张量阻抗单元的阻抗特征参数提取方法进行了具体的介绍;另外以费马原理为基础,由电长度补偿这一波束校准方法导出更具有量化特征的相位补偿方法,结合超材料的等效媒质理论,具体的描述了穿孔介质单元的相位补偿能力在电磁仿真软件中的数值提取方法,对比分析两者得出的数值结果,交叉验证了两种方法的正确性。在此基础上,研究针对全息表面近场相位分布进行的透镜校准设计,抛开了根据焦点和焦距的传统透镜天线构建方法,实现了分别工作于15GHz和26GHz处平面型和柱面共形高增益低剖面超材料透镜天线,有效提升了全息表面天线的口径效率,并大幅降低了透镜天线系统的高度,最后对平面型天线实物进行加工测试,参照电磁仿真结果验证设计的可靠性。论文的主要研究内容如下:1.实现了平面型集成全息表面超材料透镜天线。数值和实测结果表明该平面型透镜天线在固定口径大小下实现了较高增益及口径效率电磁波束辐射,同时具有良好的带宽性能和波束扫描能力。首先详细推导得出全息表面上各位置坐标与各张量分量之间的关系,以右旋圆极化全息张量阻抗表面为例构建作为馈源天线的全息表面,且对其工作时的相位场进行数值统计分析,定义其表面波传播区、过渡区和漏播辐射区,以此为依据确定超材料透镜以馈源天线为基准的设置位置,构建平面型透镜天线;在与未加载透镜的全息表面的辐射增益进行逐个对比的基础上,确定了随天线口径大小逐渐增大,透镜集成设计带来得增益提升效果逐渐增强的规律;其次具体的验证了口径大小为10.5λ,增益为28.1d Bic,口径效率达45%的超材料透镜天线良好的带宽性能和波束扫描能力;最后对其进行实物加工,微波暗室测试结果与仿真结果基本一致,验证了设计的可靠性。2.研究了曲面型集成全息表面超材料透镜天线。数值结果显示不同曲率半径下的柱面共形透镜天线增益提升效果显著,且始终具有较好的带宽特性和波束扫描能力。首先拓展并推导了三维空间内圆极化全息标量阻抗表面的共形调制方法,建立柱面共形全息表面上各位置坐标与标量阻抗之间的映射关系,构建柱面共形馈源天线;其次详细介绍了超材料透镜天线的共形化设计原理,分析了其与平面型设计的异同点,完成柱面共形超材料透镜天线设计;最后系统地分析了柱面共形后不同曲率半径下透镜天线的辐射特性,以及曲率半径为850mm柱面共形透镜天线的带宽特性和波束扫描能力,逐步验证了此种为提高增益而进行的集成设计的普适性与可靠性。

关键词：超材料透镜相位场分析增益提升低剖面柱面共形

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太赫兹平面超材料透镜天线研究

太赫兹平面超材料透镜天线研究

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2013年全国天线年会

作者：张庆乐司黎明刘埇吕昕北京理工大学信息与电子学院学院毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室

本文研究了加载折射率为零的超材料透镜对340GHz频率的对数周期天线的性能影响。利用渔网结构实现了在340GHz频率处介电常数和磁导率均为零,进而实现折射率为近零和波阻抗为近1的超材料。结果表明,利用零折射率超材料透镜对电磁波有汇... 详细信息

本文研究了加载折射率为零的超材料透镜对340GHz频率的对数周期天线的性能影响。利用渔网结构实现了在340GHz频率处介电常数和磁导率均为零,进而实现折射率为近零和波阻抗为近1的超材料。结果表明,利用零折射率超材料透镜对电磁波有汇聚的作用,可以明显提高太赫兹天线的增益。天线加装超材料透镜后,增益提高了2.52dB,E面和H面主瓣3dB波束宽度分别减小了60度和50度。

关键词：太赫兹对数周期天线渔网结构超材料透镜

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双层超材料透镜在自旋角动量和轨道角动量中的应用

双层超材料透镜在自旋角动量和轨道角动量中的应用

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2018年全国微波毫米波会议

作者：侯岳峰李越张志军冯正和清华大学电子工程系微波与天线研究所

具有不同轨道角动量的电磁波,为微波和光领域的通信方式提供了一种新的可能。本文介绍了首次实现同时改变自旋角动量和轨道角动量的高增益电磁波的双层超材料透镜,同时,通过理论和数值分析对设计进行验证。本文首先提出一种独特的双层... 详细信息

具有不同轨道角动量的电磁波,为微波和光领域的通信方式提供了一种新的可能。本文介绍了首次实现同时改变自旋角动量和轨道角动量的高增益电磁波的双层超材料透镜,同时,通过理论和数值分析对设计进行验证。本文首先提出一种独特的双层透射超材料单元,之后,通过结合球面波和轨道角动量的波前特性,又提出一种新的应用在超材料透镜的补偿相位分布。本文还验证了自旋角动量和轨道角动量是相互独立的,并可分别进行调控。

关键词：轨道角动量双层超材料透镜

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集成基片间隙波导的高增益电磁偶极子天线及其阵列

集成基片间隙波导的高增益电磁偶极子天线及其阵列

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作者：周航云南大学

学位级别：硕士

天线是未来毫米波通信系统最重要的部件之一,但由于在毫米波频段传输损耗较高,因此研究设计高增益的天线及阵列更适用于毫米波通信系统。微带天线存在带宽较窄、增益不平稳的问题;电磁偶极子天线可以实现较宽的匹配带宽和频带内稳定的增... 详细信息

天线是未来毫米波通信系统最重要的部件之一,但由于在毫米波频段传输损耗较高,因此研究设计高增益的天线及阵列更适用于毫米波通信系统。微带天线存在带宽较窄、增益不平稳的问题;电磁偶极子天线可以实现较宽的匹配带宽和频带内稳定的增益,然而其剖面一般约大于四分之一波长,且实现的平均增益一般约为8 d Bi还有一定的提高空间。基片集成间隙波导(Substrate integrated gap waveguide,ISGW),具有自封装和低传输损耗的特点,能够解决微带传输线(Microstrip transmission line,MSL)在毫米波频段存在较大传输损耗和背向辐射的不足。因此,本文遵循着电磁偶极子天线的设计原理和ISGW的设计理念,研究工作如下:1.针对毫米波传输损耗高且电磁偶极子天线的增益还有一定的提升空间,本文提出了基于ISGW的高增益电磁偶极子天线及其阵列。与典型的电磁偶极子天线设计不同,本文在电磁偶极子天线中巧妙利用ISGW的表面电流构造了一个电流环路,增强了磁偶极子的强度从而实现高增益的提升。天线单元的工作频段覆盖N257(26.5-29.5 GHz)和N258(24.25-27.5 GHz)毫米波频段,|S11|超材料透镜可以实现增益的提升,但实现的增益在频带内存在波动较大或带宽较窄不足。为了控制天线的整体尺寸且实现稳定的增益提升,本文基于ISGW研究设计了工作在5G频段的小型化电磁偶极子天线和超材料透镜天线。首先介绍了小型化的天线单元,与传统的四个贴片形式相比,本设计的一对电偶极子可以减小辐射部分的尺寸且保证天线的辐射性能,天线的整体尺寸为0.44*0.124*0.18,比同类型的电磁偶极子天线尺寸有一定的降低。仿真结果表明,天线工作在5G毫米波频段,|S11|超材料透镜天线的设计,详细介绍了所设计的超材料透镜,分析了工作原理,对单元的排列进行了分析,并研究其波束扫描特性。所设计的电磁偶极子透镜天线带宽25.25-29.63GHz,平均增益大于9.3 d Bi,并进行了加工测试,测试结果与仿真吻合;相比不增加超材料透镜的设计,实现了平均高于2.3 d Bi稳定的增益提升。

关键词：集成基片间隙波导(ISGW) 电磁偶极子天线高增益阵列超材料透镜

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探地雷达天线设计

探地雷达天线设计

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作者：李慧敏西安电子科技大学

学位级别：硕士

地下物质探测及成像的多种技术中,探地雷达技术以其无损性和高效成像特性成为最具竞争力的一种探测方式。天线作为探地雷达系统中不可或缺的一部分,其性能的优劣直接影响系统的探测能力。本论文详细介绍了适合运用于脉冲型探地雷达系统... 详细信息

地下物质探测及成像的多种技术中,探地雷达技术以其无损性和高效成像特性成为最具竞争力的一种探测方式。天线作为探地雷达系统中不可或缺的一部分,其性能的优劣直接影响系统的探测能力。本论文详细介绍了适合运用于脉冲型探地雷达系统中的天线类型,以及探地雷达天线设计过程中需要考虑的天线基本性能参数如阻抗带宽、增益、方向图、频率特性和振铃效应等。基于广泛调研和理论基础研究,本论文设计了两款探地雷达天线,分别是介质透镜加载的TEM喇叭天线和加载超材料透镜的屏蔽蝶形天线。介质透镜加载的TEM喇叭天线的设计主要分为两部分,一部分是TEM喇叭天线的设计,TEM喇叭天线采用加脊的方式实现了100MHz-2GHz的阻抗带宽。第二部分是介质透镜天线的设计,分析了单透镜和双透镜两种加载形式。双透镜加载TEM喇叭天线增益提升最高,但时域振铃严重。单透镜加载TEM喇叭天线具有260MHz-2GHz的工作带宽,最大增益达17dB,辐射脉冲振铃拖尾小,天线辐射为单向辐射,适合应用于探地雷达系统中。加载超材料透镜的屏蔽蝶形天线的设计主要分为两个方面,一方面为屏蔽蝶形天线的设计,另一方面为超材料透镜的设计。加载电阻的蝶形天线放置于矩形加寄生带线的屏蔽腔中,天线增益最高提升6dB,低频带宽稍有展宽,且实现了单向辐射。超材料透镜加载在屏蔽蝶形天线口径处,天线增益最大提高2dB,且天线高频段方向图副瓣减小。

关键词：探地雷达天线 TEM喇叭蝶形天线介质透镜超材料透镜

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新型天线技术研究进展

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航天电子对抗 2013年第1期29卷 39-41,44页

作者：李明中国航天科工集团8511研究所江苏南京210007

根据最新研究情况,论述了新型天线技术的发展现状。液体天线用离子液体或液态金属等构成天线,构造灵活,使用场合广泛;铁电材料通过可调的高介电常数特性获得辐射特性可变的天线;而薄膜天线依托柔性材料技术的进步,易于制作轻质复杂的天... 详细信息

根据最新研究情况,论述了新型天线技术的发展现状。液体天线用离子液体或液态金属等构成天线,构造灵活,使用场合广泛;铁电材料通过可调的高介电常数特性获得辐射特性可变的天线;而薄膜天线依托柔性材料技术的进步,易于制作轻质复杂的天线,适用于航空航天领域;集成化的桅杆天线是提高舰船整个平台性能的主要途径之一,有的技术已用在新建造的舰船上;异向介质和超材料透镜天线,具有体积小、增益高的特点,特别适用于情报侦察领域。

关键词：天线铁电材料薄膜异向介质超材料透镜

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