發(fā)布時(shí)間：2022-02-20 19:48

　　近20年太赫茲技術(shù)在通信、無(wú)損檢測(cè)、成像等領(lǐng)域飛速發(fā)展,太赫茲頻段的各類(lèi)高性能天線(xiàn)需求日益增加。可重構(gòu)反射陣列天線(xiàn)具有高增益、快速調(diào)制、波束掃描與波束合成的性能得到廣泛研究與應(yīng)用。在太赫茲頻段,可重構(gòu)陣列天線(xiàn)調(diào)控方式受到尺寸與損耗限制。液晶材料在毫米波到太赫茲頻段都具有相對(duì)介電常數(shù)大范圍可調(diào)性能,可以用于電控可重構(gòu)反射陣列天線(xiàn)。本文設(shè)計(jì)了太赫茲頻段的基于液晶開(kāi)槽結(jié)構(gòu)移相單元與所構(gòu)成的反射陣列天線(xiàn),通過(guò)電控實(shí)現(xiàn)一維波束掃描。具體研究?jī)?nèi)容如下:推導(dǎo)了反射移相單元高損耗情況下的RLC等效模型和模型參數(shù)提取。通過(guò)高損耗RLC等效模型對(duì)單元的金屬損耗和介質(zhì)損耗影響分析。并對(duì)出現(xiàn)相位突變的物理現(xiàn)象進(jìn)行理論分析。數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果表明金屬損耗與介質(zhì)損耗的增大會(huì)使反射波幅度先減小后增加,介質(zhì)損耗過(guò)高時(shí)會(huì)造成相位的“上跳”突變,并出現(xiàn)極限全吸收。設(shè)計(jì)一種新型基于液晶和開(kāi)槽結(jié)構(gòu)的反射移相單元。這種結(jié)構(gòu)可以解決液晶施加偏置電壓調(diào)控時(shí)諧振結(jié)構(gòu)對(duì)液晶層覆蓋面不足而造成的:液晶取向不均、邊緣效應(yīng)和飽和電壓增大等問(wèn)題。通過(guò)制作樣件,實(shí)驗(yàn)測(cè)試驗(yàn)證了工作于124 GHz和362 GHz頻段的移相器性能。為了擴(kuò)展工作... 

【文章來(lái)源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 太赫茲通信的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)
    1.3 太赫茲反射式陣列天線(xiàn)
    1.4 可重構(gòu)反射陣列天線(xiàn)
        1.4.1 可重構(gòu)反射陣列天線(xiàn)調(diào)控分類(lèi)
        1.4.2 基于液晶可重構(gòu)反射陣列天線(xiàn)
    1.5 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 反射單元RLC高損耗等效模型
    2.1 等效RLC模型
    2.2 數(shù)值仿真驗(yàn)證
    2.3 移相單元的損耗分析
        2.3.1 金屬損耗
        2.3.2 介質(zhì)損耗
    2.4 反射相位突變現(xiàn)象分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于液晶開(kāi)槽結(jié)構(gòu)移相單元設(shè)計(jì)
    3.1 基于液晶移相單元設(shè)計(jì)方法
        3.1.1 工作原理
        3.1.2 主要參數(shù)
    3.2 單開(kāi)槽結(jié)構(gòu)移相單元
        3.2.1 結(jié)構(gòu)模型
        3.2.2 靜電場(chǎng)仿真
        3.2.3 電磁仿真與測(cè)試
    3.3 三開(kāi)槽結(jié)構(gòu)移相單元
        3.3.1 三開(kāi)槽結(jié)構(gòu)移相單元仿真
        3.3.2 尺寸誤差仿真
    3.4 章節(jié)小節(jié)
第四章 基于液晶移相單元性能優(yōu)化
    4.1 移相單元的快速調(diào)制
        4.1.1 柵結(jié)構(gòu)快速調(diào)制原理
        4.1.2 電磁仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.1.3 不足與改進(jìn)
    4.2 低損耗基于液晶移相單元
    4.3 章節(jié)小結(jié)
第五章 基于液晶移相器實(shí)驗(yàn)分析
    5.1 基于液晶反射式陣列天線(xiàn)制作流程
    5.2 測(cè)量環(huán)境與測(cè)量方式
    5.3 調(diào)控電壓頻率對(duì)反射性能的影響
        5.3.1 測(cè)量樣品介紹
        5.3.2 偏壓頻率對(duì)器件性能影響
    5.4 章節(jié)小結(jié)
第六章 基于液晶相控掃描反射陣列天線(xiàn)仿真
    6.1 平面反射陣列天線(xiàn)原理
    6.2 基于液晶的可重構(gòu)反射陣列天線(xiàn)
    6.3 章節(jié)小結(jié)
第七章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果
    1)參加的科研項(xiàng)目
    2)發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]太赫茲技術(shù)發(fā)展綜述（上）[J]. 周智偉.  軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品. 2020(01)
[3]太赫茲探測(cè)技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展研究[J]. 劉瑞婷.  中國(guó)無(wú)線(xiàn)電. 2019(12)
[4]太赫茲空間接入技術(shù)[J]. 王佳佳,陳琪美,江昊,吳靜.  無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù). 2019(06)
[5]B5G毫米波和太赫茲技術(shù)的背景、應(yīng)用和挑戰(zhàn)[J]. 彭琳,段亞娟,別業(yè)楠.  中興通訊技術(shù). 2019(03)
[6]A Survey on Terahertz Communications[J]. Zhi Chen,Xinying Ma,Bo Zhang,Yaxin Zhang,Zhongqian Niu,Ningyuan Kuang,Wenjie Chen,Lingxiang Li,Shaoqian Li.  中國(guó)通信. 2019(02)
[7]太赫茲科學(xué)技術(shù)研究進(jìn)展及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 何鎵均.  電子世界. 2019(03)



本文編號(hào)：3635704