太赫茲頻率范圍為0.1-10THz,介于微波和光頻之間,兼具微波通信和光通信優(yōu)點,具有傳輸速率高、容量大、方向性強、安全性高及穿透性好等優(yōu)勢,太赫茲通信將成為未來通信系統(tǒng)發(fā)展趨勢。首先,本文介紹了超材料和石墨烯,超材料是具有人工結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料,其性質(zhì)不僅取決于材料本身,更取決于人工結(jié)構(gòu)以及人工結(jié)構(gòu)的幾何尺寸。石墨烯具有高電導(dǎo)率、高熱導(dǎo)率、高載流子遷移率等特性,控制摻雜程度或調(diào)節(jié)偏置電壓都可以改變石墨烯化學(xué)勢,進(jìn)而改變石墨烯表面電導(dǎo)率。將石墨烯和超材料結(jié)合,用于改進(jìn)太赫茲天線性能具有重大研究意義和價值。其次,本文設(shè)計并仿真了三種太赫茲頻段超材料,分別是金屬環(huán)超材料、石墨烯單環(huán)超材料和石墨烯—金屬環(huán)復(fù)合超材料,左手頻段分別為0.622-1.160THz、2.74-5.29THz和4.06-6.42THz,左手頻段內(nèi)傳輸系數(shù)S₂₁分別大于75%、95%和60%,通帶特性良好,非常適合設(shè)計天線。最后,將三種超材料用于對應(yīng)頻段太赫茲天線的設(shè)計,研究發(fā)現(xiàn)加入超材料后太赫茲天線頻帶得到擴(kuò)展,石墨烯加載在所設(shè)計太赫茲天線上,天線頻帶得到進(jìn)一步擴(kuò)展,采用外加偏置電壓方式調(diào)節(jié)石墨烯表... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-5雙T型超材料2011年，梁昌洪課題組設(shè)計了三角型超材料[41]

三角型超材料2012年，張洪欣課題組設(shè)計了一種十字環(huán)型超材料[42]

十字環(huán)型超材料[43]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]基于石墨烯的太赫茲方向圖可重構(gòu)天線[J]. 耿莉,謝亞楠,原媛.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2017(03)
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本文編號：3553124