發(fā)布時間：2018-02-22 12:40

  本文關(guān)鍵詞： 超材料 移相 波束掃描 動態(tài) 超表面　出處：《中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：近些年,相位調(diào)制超材料成為人工電磁結(jié)構(gòu)材料的一大熱點(diǎn),這種超材料對電磁波的相位具有良好的調(diào)控能力,可以用來構(gòu)造成本低廉、功能多樣的波束操控器件。本文主要圍繞亞波長動態(tài)相位調(diào)制超材料在多功能波束掃描器件方向展開研究。在目前相位調(diào)制超材料的研究基礎(chǔ)上,根據(jù)相位調(diào)制材料未來的發(fā)展趨勢,針對幾個突出的問題進(jìn)行了更深一步的探索。研究內(nèi)容主要分為以下兩部分:1、針對目前的動態(tài)相位調(diào)制超材料的相位調(diào)控范圍小、存在量化誤差、材料損耗較大、材料厚度太厚等問題,根據(jù)亞波長人工結(jié)構(gòu)材料對電磁相位的調(diào)制機(jī)理,利用變?nèi)荻䴓O管和PIN二極管兩種動態(tài)元件,設(shè)計出一種超薄相位調(diào)制超材料。這種材料插入損耗低、能夠?qū)崿F(xiàn)360°相位連續(xù)調(diào)控,材料厚度較薄;將這種材料與貼片陣列天線集成,構(gòu)造出低剖面電控掃描天線,在電場面和磁場面都實(shí)現(xiàn)了±60°的波束掃描。2、針對一位制數(shù)字超表面相位調(diào)控能力有限,設(shè)計出可用于波束掃描的二位制數(shù)字超表面。我們設(shè)計的二位制數(shù)字超表面能夠產(chǎn)生0°、90°、180°、270°四種反射相位,對電磁波相位的操控更加靈活,大大提高了材料的波束操控能力。這種材料能夠在波束掃描天線、多波束探測器件等領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用前景。
[Abstract]:In recent years, phase modulation supermaterial has become a hot spot of artificial electromagnetic structure material. This kind of supermaterial has good control ability to electromagnetic wave phase, and can be used to construct low cost. This paper focuses on the research of sub-wavelength dynamic phase modulation supermaterial in the direction of multi-function beam scanner. Based on the current research of phase modulation supermaterial, According to the development trend of phase modulation materials in the future, this paper makes a further exploration on several outstanding problems. The research contents are divided into the following two parts: 1, aiming at the small range of phase control of the current dynamic phase modulation metamaterials. There are some problems such as quantization error, large material loss, too thick material thickness and so on. According to the modulation mechanism of electromagnetic phase of subwavelength artificial structure material, two kinds of dynamic components, variable-volume diode and PIN diode, are used. An ultra-thin phase modulation supermaterial is designed. The material has low insertion loss, can realize 360 擄phase continuous control, and the thickness of the material is thin, the electronic controlled scanning antenna with low profile is constructed by integrating this material with patch array antenna. The beam scanning of 鹵60 擄is realized in both the electric field and magnetic field, and the phase control ability of one-digit digital supersurface is limited. A digital supersurface with two digits can be designed for beam scanning. The digital supersurface designed by us can produce four kinds of reflective phases, namely, 0 擄90 擄/ 180 擄/ 270 擄, which is more flexible to control the phase of electromagnetic wave. This material can be used in many fields such as beam scanning antenna, multi-beam detector and so on.
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TB34

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 許衛(wèi)鍇;盧少微;馬克明;熊需海;;超材料在隱身領(lǐng)域的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J];功能材料;2014年04期

2 孔延梅;;光子超材料的神奇世界[J];光機(jī)電信息;2009年09期

3 陳宇方;周永江;斯永敏;程海峰;;可電調(diào)諧超材料研究[J];功能材料;2012年04期

4 王總;朱文君;唐玲;;超材料技術(shù)發(fā)展概覽[J];軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品;2012年07期

5 樹華;;可以用光進(jìn)行控制的超材料[J];物理;2012年12期

6 ;歡迎來到“超材料”世界[J];功能材料信息;2013年Z1期

7 ;美用超材料設(shè)計首個使光彎曲的計算器[J];金屬功能材料;2014年01期

8 周卓輝;黃大慶;劉曉來;牟維琦;康飛宇;;超材料在寬頻微波衰減吸收材料中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];材料工程;2014年05期

9 馮瑞華;;超材料研究文獻(xiàn)計量分析[J];材料導(dǎo)報;2009年07期

10 劉冶;李竹影;張旺洲;孫禹宏;;組合型電磁隱身斗篷的超材料設(shè)計與仿真[J];功能材料;2013年15期

相關(guān)會議論文 前10條

1 胡更開;;電磁/聲波超材料及對波傳播控制的理論與實(shí)驗(yàn)研究[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

2 蔡小兵;胡更開;;超材料性質(zhì)及功能的實(shí)驗(yàn)研究[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

3 沈曉鵬;崔鐵軍;葉建祥;;雙波段超材料吸收器[A];2011年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2011年

4 劉亞鋒;周蕭明;胡更開;;彎曲波在薄板超材料中的傳播特性研究[A];北京力學(xué)會第18屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

5 周蕭明;胡更開;;聲波超材料超分辨成像的理論與實(shí)驗(yàn)研究[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年

6 高東寶;曾新吾;;一維Helmholtz腔超材料聲透射特性研究[A];中國聲學(xué)學(xué)會第九屆青年學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

7 丁勁;鄧元宸;葛歡;范理;張淑儀;張輝;;負(fù)模量超材料的傳輸系數(shù)研究[A];中國聲學(xué)學(xué)會第十屆青年學(xué)術(shù)會議論文集[C];2013年

8 胡更開;;電磁/聲波超材料及波傳播控制[A];第五屆全國強(qiáng)動載效應(yīng)及防護(hù)學(xué)術(shù)會議暨復(fù)雜介質(zhì)/結(jié)構(gòu)的動態(tài)力學(xué)行為創(chuàng)新研究群體學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2013年

9 劉曉寧;陳毅;胡更開;;二維手性點(diǎn)陣材料及其在彈性波超材料設(shè)計中的應(yīng)用[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年

10 周蕭明;胡更開;;聲波超材料引起的聲波透明現(xiàn)象研究[A];慶祝中國力學(xué)學(xué)會成立50周年暨中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 劉霞;新型超材料可提高無線充電效率[N];科技日報;2011年

2 本報記者 安自能;深圳超材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立打造千億產(chǎn)值“航母”[N];中國工業(yè)報;2011年

3 記者 崔霞;打造千億產(chǎn)值超材料產(chǎn)業(yè)“航母”[N];深圳商報;2011年

4 記者 王劍鋒　見習(xí)記者 張尉心;首條超材料研發(fā)中試產(chǎn)線落戶龍崗[N];深圳特區(qū)報;2011年

5 記者 甘霖　楊婧如;全球首條超材料生產(chǎn)線投產(chǎn)[N];深圳特區(qū)報;2012年

6 記者 崔霞　畢國學(xué);全球首條超材料生產(chǎn)線在深投產(chǎn)[N];深圳商報;2012年

7 本報記者 滕繼濮;超材料：我們另類的超級創(chuàng)造[N];科技日報;2013年

8 本報記者 劉霞;歡迎來到“超材料”世界[N];科技日報;2013年

9 實(shí)習(xí)記者 劉燕廬;像烏賊一樣變色的超材料即將出現(xiàn)[N];科技日報;2014年

10 策劃 本報記者 陳偉華 孫維鋒 采寫 本報記者 孫維鋒;“超材料”駕到 “隱身”不是夢[N];東莞日報;2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 李宛珊;超材料麥克斯韋方程組的能量守恒分裂時域有限差分格式：方法、理論和應(yīng)用[D];山東大學(xué);2015年

2 熊漢;電磁超材料在微波吸波體與天線中的應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2014年

3 馬巖冰;新型超材料功能器件設(shè)計與應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2014年

4 劉海霞;可重構(gòu)人工電磁媒質(zhì)理論與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)[D];西安電子科技大學(xué);2014年

5 張永剛;太赫茲超材料電磁誘導(dǎo)透明現(xiàn)象的電路模型研究[D];南京大學(xué);2016年

6 白陽;電磁超材料紅外熱輻射和近場熱傳輸特性[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 孫海斌;電磁超材料合成機(jī)理及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2016年

8 鐘敏;太赫茲頻段金屬—介質(zhì)—金屬三明治結(jié)構(gòu)超材料的電磁性質(zhì)研究[D];南京師范大學(xué);2015年

9 衡航;基于表面等離激元金屬—介質(zhì)—金屬結(jié)構(gòu)的超材料吸收器的性質(zhì)研究[D];南京師范大學(xué);2015年

10 王本新;太赫茲超材料吸收器的機(jī)理及應(yīng)用研究[D];湖南大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 趙思聰;人工超材料光傳輸特性的研究[D];電子科技大學(xué);2013年

2 王公晗;基于超材料天線的研究[D];西南交通大學(xué);2015年

3 端悅濤;寬頻完美吸聲超材料的理論研究[D];蘇州大學(xué);2015年

4 曹瑞;薄膜型聲學(xué)超材料隔聲性能的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 劉嬌;局域共振型聲學(xué)超材料機(jī)理探討[D];華南理工大學(xué);2015年

6 李雅楠;基于貼片型結(jié)構(gòu)的超材料的特性研究與設(shè)計[D];西南科技大學(xué);2015年

7 張敏;超材料吸波體及左手材料的研究[D];北京化工大學(xué);2015年

8 劉鷹;電磁耦合超材料本構(gòu)矩陣提取算法研究[D];南昌航空大學(xué);2015年

9 王帥;基于拓?fù)浣^緣體在可調(diào)諧負(fù)折射率超材料[D];大連理工大學(xué);2015年

10 王貝胤;電磁超材料吸波器及極化調(diào)控器研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

，

本文編號：1524429