隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展,真空電子器件逐漸朝著高功率、高效率、寬頻帶、小型化等方向發(fā)展,全世界的科學(xué)家們正在不斷探索提升真空電子器件的效率、功率和頻帶,超構(gòu)材料則是近幾年研究的一個(gè)突破口。超構(gòu)材料是一種用人工方法構(gòu)造的亞波長結(jié)構(gòu),具有自然材料所沒有的電磁特性,它的出現(xiàn)給真空電子器件指明了新的發(fā)展方向。與傳統(tǒng)真空電子器件相比,超構(gòu)材料真空電子器件具備小型化、全金屬、高功率、高效率、易加工等優(yōu)勢(shì),在近幾年里,超構(gòu)材料速調(diào)管、超構(gòu)材料返波振蕩器等真空電子器件應(yīng)運(yùn)而生。本文的主要工作是將超構(gòu)材料應(yīng)用于真空電子放大器,最終設(shè)計(jì)出一種具有高效率、小型化的超構(gòu)材料返波放大器。本文的主要工作如下:1.首先選用一種超構(gòu)材料單元結(jié)構(gòu)—互補(bǔ)電開口諧振環(huán)（CeSRR）進(jìn)行周期排列形成CeSRRs陣列,該陣列在一定頻率范圍內(nèi)具有負(fù)的有效介電常數(shù);對(duì)于TM模,工作在截止頻率以下的空金屬圓波導(dǎo)具有負(fù)的有效磁導(dǎo)率特性;因此將CeSRRs陣列加載到空的金屬圓波導(dǎo)中,構(gòu)成了一種在工作頻率范圍2.1GHz-2.55GHz內(nèi)具有雙負(fù)特性的超構(gòu)材料慢波結(jié)構(gòu)。2.在設(shè)計(jì)的超構(gòu)材料慢波結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,研究了信號(hào)輸入輸出結(jié)構(gòu)—同軸電探針,... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

單負(fù)材料

第一章緒論3出抗磁特性，其特征在于與外部磁場相反的感應(yīng)磁矩，因此它們的磁化率是負(fù)的。大多數(shù)天然抗磁性材料的磁化率很低，約為10-6。天然材料的最大已知抗磁值是熱解石墨的抗磁值，等于-4.5×10-4。強(qiáng)大的抗磁響應(yīng)在磁懸浮等領(lǐng)域非常重要。當(dāng)前有兩種關(guān)于強(qiáng)抗磁反應(yīng)的研究，一種是超導(dǎo)狀態(tài)，另一個(gè)是E.N.Economou教授等人研究的磁性超構(gòu)材料。在E.N.Economou教授的這項(xiàng)研究中證明了由開環(huán)或閉環(huán)振器SRR組成的超構(gòu)材料具有很強(qiáng)的抗磁響應(yīng)，因此也可以將這種磁導(dǎo)率近零(MNG)材料應(yīng)用于磁懸浮領(lǐng)域。(a)(b)圖1-2通過周期性模擬。(a)開口和(b)閉合方形金屬環(huán)得到的關(guān)系曲線超構(gòu)材料中介電常數(shù)近零(ENG)材料具有異于常規(guī)材料的特殊性質(zhì)，美國科學(xué)家AndreaAlù教授曾在一項(xiàng)研究中分析了ENZ材料對(duì)電磁激發(fā)的響應(yīng)。在這項(xiàng)研究中，AndreaAlù教授將ENG材料應(yīng)用于各種幾何結(jié)構(gòu)中來調(diào)整輸出輻射的相位模式。研究發(fā)現(xiàn)平面平板，圓柱殼，互補(bǔ)的雙ENZ結(jié)構(gòu)以及具有各種出射面的ENZ透鏡被證明可以有效地隔離它們界定的空間區(qū)域并能根據(jù)其界面形狀定制相圖。AndreaAlù教授提出了合成ENZ透鏡的方法，該ENZ透鏡可裁剪任意波陣面。這種利用零折射率超構(gòu)材料對(duì)波陣面的裁剪效應(yīng)，使得ENG材料可以用來獲得任意形狀的波陣面[75]，如圖1-3所示。圖1-3利用零折射率實(shí)現(xiàn)相位裁剪此外AndreaAlù教授還提出在ENG材料中的低波數(shù)傳播，可以在這些介質(zhì)中

第一章緒論3出抗磁特性，其特征在于與外部磁場相反的感應(yīng)磁矩，因此它們的磁化率是負(fù)的。大多數(shù)天然抗磁性材料的磁化率很低，約為10-6。天然材料的最大已知抗磁值是熱解石墨的抗磁值，等于-4.5×10-4。強(qiáng)大的抗磁響應(yīng)在磁懸浮等領(lǐng)域非常重要。當(dāng)前有兩種關(guān)于強(qiáng)抗磁反應(yīng)的研究，一種是超導(dǎo)狀態(tài)，另一個(gè)是E.N.Economou教授等人研究的磁性超構(gòu)材料。在E.N.Economou教授的這項(xiàng)研究中證明了由開環(huán)或閉環(huán)振器SRR組成的超構(gòu)材料具有很強(qiáng)的抗磁響應(yīng)，因此也可以將這種磁導(dǎo)率近零(MNG)材料應(yīng)用于磁懸浮領(lǐng)域。(a)(b)圖1-2通過周期性模擬。(a)開口和(b)閉合方形金屬環(huán)得到的關(guān)系曲線超構(gòu)材料中介電常數(shù)近零(ENG)材料具有異于常規(guī)材料的特殊性質(zhì)，美國科學(xué)家AndreaAlù教授曾在一項(xiàng)研究中分析了ENZ材料對(duì)電磁激發(fā)的響應(yīng)。在這項(xiàng)研究中，AndreaAlù教授將ENG材料應(yīng)用于各種幾何結(jié)構(gòu)中來調(diào)整輸出輻射的相位模式。研究發(fā)現(xiàn)平面平板，圓柱殼，互補(bǔ)的雙ENZ結(jié)構(gòu)以及具有各種出射面的ENZ透鏡被證明可以有效地隔離它們界定的空間區(qū)域并能根據(jù)其界面形狀定制相圖。AndreaAlù教授提出了合成ENZ透鏡的方法，該ENZ透鏡可裁剪任意波陣面。這種利用零折射率超構(gòu)材料對(duì)波陣面的裁剪效應(yīng)，使得ENG材料可以用來獲得任意形狀的波陣面[75]，如圖1-3所示。圖1-3利用零折射率實(shí)現(xiàn)相位裁剪此外AndreaAlù教授還提出在ENG材料中的低波數(shù)傳播，可以在這些介質(zhì)中

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]S波段寬帶大功率耦合腔行波管冷測實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李文君,許州,林郁正,沈旭明,劉婕,陳亞男,黎明,楊興繁.  中國物理C. 2008(S1)

博士論文
[1]基于超材料的新型輻射源研究[D]. 王彥帥.電子科技大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3284764