超材料在太赫茲頻段具有重要的應(yīng)用價(jià)值,頻率響應(yīng)特性各異的超材料單元結(jié)構(gòu)能夠有效提高太赫茲波調(diào)制器件、極化轉(zhuǎn)換器件及平面陣列天線等核心組件的性能。本論文重點(diǎn)研究了耶路撒冷十字型及加線柵單元結(jié)構(gòu)的太赫茲頻段散射機(jī)理,獲得了單元結(jié)構(gòu)的散射及相移特性,根據(jù)散射特性及相移變化規(guī)律實(shí)現(xiàn)了對太赫茲波的相位、極化和傳播方向的控制。主要研究內(nèi)容如下:對耶路撒冷十字型加線柵型單元結(jié)構(gòu)的散射和相移特性進(jìn)行了研究。研究了介質(zhì)介電常數(shù)?、介質(zhì)厚度h、線柵長度Lx和Ly等參數(shù)對其相移以及散射特性的影響。結(jié)果表明,介電常數(shù)的增加導(dǎo)致單元結(jié)構(gòu)的諧振頻率逐步降低;介質(zhì)層厚度的增加,諧振頻率下降的同時(shí)其反射率則顯著增加。研究了線柵長度對相位特性的影響,結(jié)果表明,傳統(tǒng)耶路撒冷十字型以及加線柵型結(jié)構(gòu)中的最大相移均接近360^?,但是耶路撒冷十字型加線柵結(jié)構(gòu)中不僅具有良好的相移平滑度和線性度,而且具有較大的帶寬優(yōu)勢,在中心頻率275GHz,其相對帶寬達(dá)到了54%。研究一種可編碼諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的相移動態(tài)調(diào)控特性。結(jié)果表明在315GHz頻點(diǎn)上00、01、10、11四種編碼狀態(tài)對應(yīng)的相位分別是38^?

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 論文研究的背景與意義
    1.2 國內(nèi)外太赫茲超材料的研究狀況
    1.3 本文研究內(nèi)容
    1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 電磁超材料研究理論依據(jù)
    2.1 引言
    2.2 太赫茲波的透射與反射的基本理論
        2.2.1 麥克斯韋和亥姆霍茲方程
        2.2.2 電磁波在介質(zhì)表面上的反射與折射
        2.2.3 平面電磁波在導(dǎo)體中傳播的基本性質(zhì)
    2.3 太赫茲波的散射理論基礎(chǔ)
        2.3.1 金屬平板的散射高頻近似解
    2.4 反射陣面相移分布分析
    2.5 單元相移特性分析
        2.5.1 FLOQUET定理
    2.6 本章小結(jié)
第三章 陣列單元研究與散射特性分析
    3.1 靜態(tài)陣列單元研究
        3.1.1 耶路撒冷十字單元介紹
        3.1.2 基于十字單元加線柵單元結(jié)構(gòu)分析介紹
    3.2 靜態(tài)陣列單元的散射特性分析
        3.2.1 介質(zhì)介電常數(shù)?對單元散射特性的影響
        3.2.2 介質(zhì)厚度對單元散射特性的影響
        3.2.3 單元相移特性分析
        3.2.4 耶路撒冷十字形單元相移特性分析
        3.2.5 耶路撒冷十字加線柵單元相移特性分析
    3.3 動態(tài)可調(diào)控陣列單元研究
        3.3.1 動態(tài)可調(diào)控陣列單元結(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 單元結(jié)構(gòu)參數(shù)對相移性能的影響
        3.3.3 單元的幾種狀態(tài)對其相移特性的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 陣列反射面散射特性分析
    4.1 引言
    4.2 極化轉(zhuǎn)換陣列反射面研究
        4.2.1 電磁波的極化形式與轉(zhuǎn)化機(jī)理
        4.2.2 設(shè)計(jì)思路
        4.2.3 陣列單元的分析
        4.2.4 極化轉(zhuǎn)換陣列反射面的研究
    4.3 多波束陣列反射面的研究
    4.4 本章小節(jié)
第五章 總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號：3810380