發(fā)布時(shí)間：2021-05-24 18:22

　　超材料吸收器是一類能夠通過合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸和材料參數(shù)達(dá)到完美吸收的人工復(fù)合材料,基于超材料吸收器在太赫茲波段技術(shù)領(lǐng)域有很多潛在的應(yīng)用。本文從太赫茲波段多帶超材料吸收器的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究。本文設(shè)計(jì)了兩種雙帶超材料吸收器結(jié)構(gòu),分別為雙工型結(jié)構(gòu)和正方對稱結(jié)構(gòu),分別從電場分布和表面電流分布解釋了吸收器的吸收原理,闡述了結(jié)構(gòu)內(nèi)各結(jié)構(gòu)尺寸與吸收率及吸收頻率的關(guān)系,分析了結(jié)構(gòu)在TE和TM模式下的吸收特性,得出雙工型結(jié)構(gòu)為極化敏感結(jié)構(gòu),正方對稱結(jié)構(gòu)為極化不敏感結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上合并兩種雙帶超材料吸收器設(shè)計(jì)了一款三帶超材料吸收器結(jié)構(gòu)。建模仿真并制備了樣品,通過模擬分析和實(shí)驗(yàn)測試得出了該三帶超材料吸收器的電磁響應(yīng)特性,以該結(jié)構(gòu)單元為基本的吸收體分別在0.59 THz、1.29 THz、1.56 THz處產(chǎn)生三個(gè)明顯的吸收峰,對應(yīng)的吸收率分別為83.19%、99.19%、99.96%。隨后改變?nèi)肷淠Ｊ胶腿肷浣嵌确治隽嗽摻Y(jié)構(gòu)的極化敏感性和角度穩(wěn)定性,對于TE波,該結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出良好的入射角穩(wěn)定性,但是對于TM波,該結(jié)構(gòu)在入射角增大時(shí)產(chǎn)生了一個(gè)附加峰,本文從磁諧振和干涉理論兩方面對該附加峰進(jìn)行了探討,文中還對結(jié)構(gòu)... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 電磁超材料的研究進(jìn)展
        1.2.1 單頻超材料吸波體
        1.2.2 雙頻及多頻超材料吸波體
        1.2.3 寬頻超材料吸波體
    1.3 超材料的應(yīng)用與展望
    1.4 本論文的主要研究內(nèi)容
第2章 超材料吸收體理論分析
    2.1 引言
    2.2 超材料吸收體的理論基礎(chǔ)
        2.2.1 吸收率
        2.2.2 阻抗匹配原理
        2.2.3 磁共振理論
        2.2.4 干涉理論
    2.3 超材料吸收體的參數(shù)提取方法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 兩帶超材料吸波器的設(shè)計(jì)與分析
    3.1 引言
    3.2 雙工型結(jié)構(gòu)
        3.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真
        3.2.2 仿真結(jié)果及分析
        3.2.3 吸收頻率下的電場分布
        3.2.4 吸收頻率下的表面電流分布
        3.2.5 結(jié)構(gòu)參數(shù)對吸收特性的影響
    3.3 正方對稱結(jié)構(gòu)
        3.3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真
        3.3.2 仿真結(jié)果及分析
        3.3.3 極化敏感性分析
        3.3.4 吸收頻率下的電場分布
        3.3.5 吸收頻率下的表面電流分布
        3.3.6 結(jié)構(gòu)參數(shù)對吸收特性的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 三帶吸收器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與吸波分析
    4.1 引言
    4.2 三帶吸收器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與仿真
    4.3 三帶吸收器的制備
    4.4 仿真結(jié)果及分析
    4.5 吸收器工作原理分析
        4.5.1 吸收峰處的電場分布
        4.5.2 能量損耗分析
        4.5.3 吸收峰處的表面電流分布
    4.6 結(jié)構(gòu)的演變
        4.6.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.6.2 吸收分析與極化分析
        4.6.3 電場分布
        4.6.4 表面電流分布
    4.7 超材料吸波體的優(yōu)化
    4.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于超材料的寬頻帶吸波體[J]. 周永光,李民權(quán),潘旭.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2017(12)
[2]“三明治”型超材料吸波體及其設(shè)計(jì)優(yōu)化的研究現(xiàn)狀[J]. 高海濤,王建江,許寶才,李澤,劉嘉瑋.  材料導(dǎo)報(bào). 2017(03)
[3]超材料在完美吸波器中的應(yīng)用[J]. 張勇,張斌珍,段俊萍,王萬軍.  材料工程. 2016(11)
[4]太赫茲波段雙寬帶極化無關(guān)超材料吸波體的設(shè)計(jì)研究[J]. 王連勝,夏冬艷,丁學(xué)用,汪源,何彥廷.  紅外技術(shù). 2016(07)
[5]超材料的應(yīng)用及制備技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 杜云峰,姜交來,廖俊生.  材料導(dǎo)報(bào). 2016(09)
[6]可調(diào)諧太赫茲波超材料吸收器的設(shè)計(jì)[J]. 李珍珍,尹小剛.  西安文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(02)
[7]基于金屬多環(huán)結(jié)構(gòu)的多頻段電磁超材料吸收器[J]. 文永刁,尹小剛.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[8]超材料寬頻吸波技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李寶毅,王蓬,周必成,張榕,趙亞娟.  應(yīng)用化工. 2016(03)
[9]光學(xué)超材料的制備方法與參數(shù)提取[J]. 李克訓(xùn),趙亞麗,江波,王東紅,王軍梅.  強(qiáng)激光與粒子束. 2015(10)
[10]基于超材料的太赫茲波吸波材料[J]. 劉毅,彭曉昱,王作斌,董家蒙,魏東山,崔洪亮,杜春雷.  紅外技術(shù). 2015(09)

博士論文
[1]太赫茲超材料吸收器的機(jī)理及應(yīng)用研究[D]. 王本新.湖南大學(xué) 2015
[2]電磁超材料的設(shè)計(jì)及其吸波性能的研究[D]. 王國棟.華中科技大學(xué) 2014

碩士論文
[1]微波段寬頻帶超材料吸波體的設(shè)計(jì)與研究[D]. 王玉冉.蘭州大學(xué) 2016
[2]多頻段寬角偏振不敏感超材料吸波器的研究[D]. 周宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015



本文編號：3204643