周期性結構在大功率毫米波中的特性研究及應用
發(fā)布時間:2022-07-13 20:01
近年來,隨著科學技術的不斷發(fā)展,毫米波技術在軍事和民用領域展現(xiàn)出了廣闊的應用前景。周期性結構作為毫米波器件中一種重要設計結構,受到越來越多研究者的關注;谥芷谛越Y構的反射型或透射型器件,如平面反射陣列天線、頻率選擇表面、耦合器、極化器以及分束器等,具有易加工、成本低、體積小和易于集成等特點,適合于毫米波頻段的應用。同時,周期結構器件的分析計算僅需施用于器件中的一個周期單元;通過周期單元的結構設計與反復迭代,快速優(yōu)化出理想的單元結構,可大幅度提高整體器件的設計效率和工作性能。當前,在毫米波傳輸系統(tǒng)中常將具有大功率輸出特點的回旋管作為毫米波系統(tǒng)源,為了避免系統(tǒng)運行過程中器件被電擊穿等問題,需要設計具有大功率容量的傳輸器件,而周期結構的諸多特性使其成為解決此類問題的一種有效途徑。因此,對基于周期性結構的大功率毫米波器件進行研究以及挖掘其潛在的應用具有重要的工程意義。本文主要研究了可應用于大功率毫米波傳輸系統(tǒng)的基于周期結構的反射式圓極化器、反射式衍射波束功分器以及異常反射器。本論文的主要工作如下:1、對光柵圓極化器的工作原理和光柵的電磁衍射理論進行研究;在此基礎上,設計了矩形、橢圓形等多種不...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.1.1 大功率毫米波技術及周期結構的應用
1.1.2 圓極化器技術
1.1.3 分束器技術
1.2 國內外研究動態(tài)
1.2.1 圓極化器的研究動態(tài)
1.2.2 分束器的研究動態(tài)
1.3 本論文的主要工作
1.4 本論文的結構安排
第二章 周期性結構的基礎理論分析
2.1 圓極化器基本理論
2.1.1 圓極化波的產生
2.1.2 圓極化器的主要性能參數(shù)
2.2 反射式光柵圓極化器工作原理
2.3 衍射光柵的電磁場理論基礎
2.3.1 Rayleigh展開式
2.3.2 一維光柵的角色散分析
2.4 衍射光柵功分器的工作原理
2.5 本章小結
第三章 寬頻帶反射式光柵圓極化器的設計
3.1 寬頻帶反射式光柵圓極化器的仿真設計
3.1.1 傳統(tǒng)光柵圓極化器的仿真設計
3.1.2 新型光柵圓極化器的仿真設計
3.1.3 不同光柵軸比帶寬的比較
3.2 參數(shù)變化對新型光柵圓極化器軸比性能的影響
3.2.1 單元尺寸的影響
3.2.2 入射角度的影響
3.3 光柵圓極化器的實物測試
3.4 小結
第四章 全金屬光柵衍射波束功分器的設計
4.1 寬頻帶衍射光柵二等功分器的仿真設計
4.1.1 U型光柵二等功分器的設計
4.1.2 雙正弦型光柵二等功分器的設計
4.2 雙正弦型光柵二等功分器的參數(shù)分析
4.2.1 單元尺寸的影響
4.2.2 入射角度的影響
4.3 雙正弦型光柵三等功分器的設計及分析
4.3.1 單元參數(shù)變化對光柵衍射特性的影響
4.3.2 入射角度穩(wěn)定性分析
4.4 小結
第五章 基于Metagrating的異常反射器設計
5.1 Metagrating的理論分析
5.2 反射型Metagrating的設計
5.2.1 單元尺寸的影響
5.2.2 入射角度的影響
5.3 功率容量的分析
5.4 小結
第六章 全文總結與展望
6.1 全文總結
6.2 下一步工作計劃
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果
本文編號:3660677
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
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第一章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.1.1 大功率毫米波技術及周期結構的應用
1.1.2 圓極化器技術
1.1.3 分束器技術
1.2 國內外研究動態(tài)
1.2.1 圓極化器的研究動態(tài)
1.2.2 分束器的研究動態(tài)
1.3 本論文的主要工作
1.4 本論文的結構安排
第二章 周期性結構的基礎理論分析
2.1 圓極化器基本理論
2.1.1 圓極化波的產生
2.1.2 圓極化器的主要性能參數(shù)
2.2 反射式光柵圓極化器工作原理
2.3 衍射光柵的電磁場理論基礎
2.3.1 Rayleigh展開式
2.3.2 一維光柵的角色散分析
2.4 衍射光柵功分器的工作原理
2.5 本章小結
第三章 寬頻帶反射式光柵圓極化器的設計
3.1 寬頻帶反射式光柵圓極化器的仿真設計
3.1.1 傳統(tǒng)光柵圓極化器的仿真設計
3.1.2 新型光柵圓極化器的仿真設計
3.1.3 不同光柵軸比帶寬的比較
3.2 參數(shù)變化對新型光柵圓極化器軸比性能的影響
3.2.1 單元尺寸的影響
3.2.2 入射角度的影響
3.3 光柵圓極化器的實物測試
3.4 小結
第四章 全金屬光柵衍射波束功分器的設計
4.1 寬頻帶衍射光柵二等功分器的仿真設計
4.1.1 U型光柵二等功分器的設計
4.1.2 雙正弦型光柵二等功分器的設計
4.2 雙正弦型光柵二等功分器的參數(shù)分析
4.2.1 單元尺寸的影響
4.2.2 入射角度的影響
4.3 雙正弦型光柵三等功分器的設計及分析
4.3.1 單元參數(shù)變化對光柵衍射特性的影響
4.3.2 入射角度穩(wěn)定性分析
4.4 小結
第五章 基于Metagrating的異常反射器設計
5.1 Metagrating的理論分析
5.2 反射型Metagrating的設計
5.2.1 單元尺寸的影響
5.2.2 入射角度的影響
5.3 功率容量的分析
5.4 小結
第六章 全文總結與展望
6.1 全文總結
6.2 下一步工作計劃
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果
本文編號:3660677
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