基于石墨烯的透明與可調(diào)控微波毫米波器件研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-26 17:43
隨著無(wú)線通信系統(tǒng)的高度集成化與智能化發(fā)展,具有透明、柔性與可調(diào)特征的新型微波毫米波器件在軍事和民用通信領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值;趥鹘y(tǒng)材料和工藝的微波毫米波器件在柔性與智能無(wú)線通信系統(tǒng)中面臨越來(lái)越多的問(wèn)題,迫切需要新的材料體系和新的設(shè)計(jì)理論作為支撐。石墨烯作為一種新型二維碳基材料,因其具有載流子遷移率高、透光性好、導(dǎo)熱性高、機(jī)械柔韌性好、導(dǎo)電率動(dòng)態(tài)可調(diào)等特點(diǎn),近年來(lái)成為研究的熱點(diǎn),在透明導(dǎo)電膜、納米機(jī)電開(kāi)關(guān)、場(chǎng)效應(yīng)管、太赫茲吸波器、納米天線、調(diào)制器、傳感器、光電探測(cè)器等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。然而,因?yàn)椴牧瞎に嚭驮O(shè)計(jì)理論的不完善,石墨烯在微波毫米波領(lǐng)域的應(yīng)用受到很大局限,其優(yōu)異性能尚未得到發(fā)揮,很多基礎(chǔ)問(wèn)題的研究還不夠深入。本文旨在利用石墨烯材料的高透光性與可調(diào)控電磁特性,探索其在透明與可調(diào)控微波毫米波器件領(lǐng)域的設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用潛力,為解決新型微波毫米波器件設(shè)計(jì)問(wèn)題提供新的思路和方法。本文的主要工作包括以下幾個(gè)方面:1.系統(tǒng)闡述了石墨烯的電學(xué)、光學(xué)、力學(xué)及近場(chǎng)輻射特性,分析了石墨烯的制備方法及各自的優(yōu)勢(shì);谑┑暮暧^數(shù)學(xué)建模方法,研究了不同化學(xué)勢(shì)、溫度、弛豫時(shí)間下石墨烯電導(dǎo)率的變化規(guī)律...
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:137 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
飛機(jī)和輪船駕駛艙玻璃
隱身涂覆材料提出更高要求,如透光率、寬帶吸波、柔性、耐高溫等。(a) (b)圖1.2 小尺寸金屬屏蔽盒及人工磁導(dǎo)體屏蔽盒[4-5]大量的微波毫米波器件需要工作在戶外的環(huán)境中,要經(jīng)受住較復(fù)雜的溫度、濕度、電磁等條件的考驗(yàn)。這使得他們必須放置在屏蔽盒中。單片集成電路(MICs)、單片微波集成電路(MMICs)、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMSs)必須放置在能承受機(jī)械壓力和電磁干擾的環(huán)境中。同時(shí),為了實(shí)現(xiàn)小型化和提高緊密度,一些微波模塊和電子元件必須放置在固定的區(qū)域,這使得屏蔽盒的設(shè)計(jì)顯得更加的重要。圖 1.2(a)和(b)展示了兩種金屬屏蔽盒[4-5],他們都能實(shí)現(xiàn)高效的電磁屏蔽功能,以保護(hù)放置在其中的電路。圖 1.2(b)的結(jié)構(gòu)還能抑制殼體內(nèi)的電磁諧振,提高電磁屏蔽效率。然而,現(xiàn)有的絕大多數(shù)屏蔽盒都是非透明的,能同時(shí)抑制內(nèi)部電磁諧振的更是少之又少。為了在實(shí)現(xiàn)較高屏蔽效率的同時(shí),實(shí)現(xiàn)透明以便于隨時(shí)觀察屏蔽盒內(nèi)部電路工作情況,必須設(shè)計(jì)出一款能同時(shí)實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽、諧振抑制、高透明
電控反射型空間幅度調(diào)制器及激光控反射型空間幅度調(diào)制器[6-7]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]飛行器隱身技術(shù)研究及發(fā)展[J]. 賀媛媛,周超. 飛航導(dǎo)彈. 2012(01)
[2]A metamaterial absorber with direction-selective and polarisation-insensitive properties[J]. 顧超,屈紹波,裴志斌,徐卓. Chinese Physics B. 2011(03)
[3]一種適用于雷達(dá)罩的頻率選擇表面新單元研究[J]. 李小秋,高勁松,趙晶麗,孫連春. 物理學(xué)報(bào). 2008(06)
[4]改變Y孔單元排列方式對(duì)FSS極化穩(wěn)定性的影響[J]. 賈宏燕,馮曉國(guó),高勁松. 光學(xué)精密工程. 2007(06)
博士論文
[1]石墨烯及其復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 劉霞.東華大學(xué) 2016
[2]石墨烯的電磁特性及其無(wú)源元件研究[D]. 徐一驪.浙江大學(xué) 2016
[3]電磁超材料的設(shè)計(jì)及其吸波性能的研究[D]. 王國(guó)棟.華中科技大學(xué) 2014
[4]石墨烯衍生物及其復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 趙昕.東華大學(xué) 2013
碩士論文
[1]石墨烯在太赫茲天線中的應(yīng)用研究[D]. 潘欽旭.浙江大學(xué) 2016
[2]石墨烯薄膜高頻介電特性的測(cè)量研究[D]. 楊山.電子科技大學(xué) 2016
[3]基于石墨烯器件和大帶寬頻率選擇表面的研究[D]. 許瑩瑩.浙江大學(xué) 2014
本文編號(hào):2940170
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:137 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
飛機(jī)和輪船駕駛艙玻璃
隱身涂覆材料提出更高要求,如透光率、寬帶吸波、柔性、耐高溫等。(a) (b)圖1.2 小尺寸金屬屏蔽盒及人工磁導(dǎo)體屏蔽盒[4-5]大量的微波毫米波器件需要工作在戶外的環(huán)境中,要經(jīng)受住較復(fù)雜的溫度、濕度、電磁等條件的考驗(yàn)。這使得他們必須放置在屏蔽盒中。單片集成電路(MICs)、單片微波集成電路(MMICs)、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMSs)必須放置在能承受機(jī)械壓力和電磁干擾的環(huán)境中。同時(shí),為了實(shí)現(xiàn)小型化和提高緊密度,一些微波模塊和電子元件必須放置在固定的區(qū)域,這使得屏蔽盒的設(shè)計(jì)顯得更加的重要。圖 1.2(a)和(b)展示了兩種金屬屏蔽盒[4-5],他們都能實(shí)現(xiàn)高效的電磁屏蔽功能,以保護(hù)放置在其中的電路。圖 1.2(b)的結(jié)構(gòu)還能抑制殼體內(nèi)的電磁諧振,提高電磁屏蔽效率。然而,現(xiàn)有的絕大多數(shù)屏蔽盒都是非透明的,能同時(shí)抑制內(nèi)部電磁諧振的更是少之又少。為了在實(shí)現(xiàn)較高屏蔽效率的同時(shí),實(shí)現(xiàn)透明以便于隨時(shí)觀察屏蔽盒內(nèi)部電路工作情況,必須設(shè)計(jì)出一款能同時(shí)實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽、諧振抑制、高透明
電控反射型空間幅度調(diào)制器及激光控反射型空間幅度調(diào)制器[6-7]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]飛行器隱身技術(shù)研究及發(fā)展[J]. 賀媛媛,周超. 飛航導(dǎo)彈. 2012(01)
[2]A metamaterial absorber with direction-selective and polarisation-insensitive properties[J]. 顧超,屈紹波,裴志斌,徐卓. Chinese Physics B. 2011(03)
[3]一種適用于雷達(dá)罩的頻率選擇表面新單元研究[J]. 李小秋,高勁松,趙晶麗,孫連春. 物理學(xué)報(bào). 2008(06)
[4]改變Y孔單元排列方式對(duì)FSS極化穩(wěn)定性的影響[J]. 賈宏燕,馮曉國(guó),高勁松. 光學(xué)精密工程. 2007(06)
博士論文
[1]石墨烯及其復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 劉霞.東華大學(xué) 2016
[2]石墨烯的電磁特性及其無(wú)源元件研究[D]. 徐一驪.浙江大學(xué) 2016
[3]電磁超材料的設(shè)計(jì)及其吸波性能的研究[D]. 王國(guó)棟.華中科技大學(xué) 2014
[4]石墨烯衍生物及其復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 趙昕.東華大學(xué) 2013
碩士論文
[1]石墨烯在太赫茲天線中的應(yīng)用研究[D]. 潘欽旭.浙江大學(xué) 2016
[2]石墨烯薄膜高頻介電特性的測(cè)量研究[D]. 楊山.電子科技大學(xué) 2016
[3]基于石墨烯器件和大帶寬頻率選擇表面的研究[D]. 許瑩瑩.浙江大學(xué) 2014
本文編號(hào):2940170
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