【摘要】：毫米波亞毫米波具有波束窄、高傳輸速率等優(yōu)點(diǎn),器件更加小型化。太赫茲波段屬于亞毫米波,是目前各國(guó)研究的重點(diǎn)領(lǐng)域,在國(guó)家安全方面有很多應(yīng)用。 石墨烯以碳基納米材料獨(dú)特的電磁、熱和力學(xué)性能,正成為材料、物理、化學(xué)和信息科學(xué)等領(lǐng)域中的研究前沿和熱點(diǎn),其應(yīng)用包含了從射頻到光波波段的多種傳感器件制作及集成,特別是毫米波亞毫米波波段天線(xiàn)及天線(xiàn)陣等。 本論文研究毫米波亞毫米波波段片上天線(xiàn)及石墨烯太赫茲天線(xiàn)。以下是本文主要的工作和創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié)： 1.提出了新的片上天線(xiàn)的縱向結(jié)構(gòu)和饋電結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)仿真了若干60GHz片上天線(xiàn),比如類(lèi)偶極子天線(xiàn)、帶SRR環(huán)的片上天線(xiàn)。對(duì)不同的天線(xiàn)進(jìn)行了仿真比較,得到了相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)律。提出了一種新型的、非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的、平面的鐘形天線(xiàn),工作頻率為60GHz。這種天線(xiàn)的加工工藝更簡(jiǎn)單,對(duì)這種天線(xiàn)的性質(zhì)進(jìn)行了仿真和討論。 2.研究了石墨烯與金屬接觸的性質(zhì)以及石墨烯傳輸線(xiàn)的特點(diǎn)。仿真設(shè)計(jì)了若干太赫茲石墨烯天線(xiàn)。主要有偶極子天線(xiàn)和帶SRR環(huán)的U型天線(xiàn)。對(duì)襯底結(jié)構(gòu)和饋電結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),簡(jiǎn)化了工藝。 3.基于浙江大學(xué)光及電磁波研究中心的專(zhuān)業(yè)微納加工平臺(tái)。我們提出了60GHz天線(xiàn)、石墨烯傳輸線(xiàn)和石墨烯太赫茲天線(xiàn)的加工流程。整套流程包括光刻標(biāo)記與薄膜電阻、PECVD沉積二氧化硅、轉(zhuǎn)移石墨烯、光刻天線(xiàn)和刻蝕石墨烯等步驟。提供了天線(xiàn)的實(shí)物圖。
[Abstract]:Millimeter-wave sub-millimeter wave has the advantages of narrow beam, high transmission rate and miniaturization. Terahertz band belongs to submillimeter wave and is a key area of research in many countries. It has many applications in national security. Graphene, with its unique electromagnetic, thermal and mechanical properties, is becoming a research frontier and hotspot in the fields of materials, physics, chemistry and information science. Its applications include the fabrication and integration of various sensing devices from radio frequency to light wave band, especially millimeter wave submillimeter wave band antennas and antenna arrays. In this paper, the millimeter wave sub-millimeter wave band antenna and graphene terahertz antenna are studied. The following is the main work and innovation of this paper summary: 1. A new longitudinal structure and feed structure of on-chip antenna are proposed. Some 60GHz antennas are designed and simulated, such as dipole-like antennas and on-chip antennas with SRR rings. The different antennas are simulated and compared, and the related design rules are obtained. A novel, asymmetric, planar bell-shaped antenna with a working frequency of 60 GHz is proposed. The processing technology of this kind of antenna is simpler. The properties of this kind of antenna are simulated and discussed. 2. The contact properties between graphene and metal and the characteristics of graphene transmission line were studied. Some terahertz graphene antennas are simulated and designed. There are mainly dipole antennas and U-shaped antennas with SRR rings. The substrate structure and feed structure are redesigned to simplify the process. 3. Based on the light and electromagnetic wave research center of Zhejiang University, the professional micro-nano processing platform. We propose the processing process of 60GHz antenna, graphene transmission line and graphene terahertz antenna. The whole process includes photolithography and thin film resistance PECVD deposition of silicon dioxide, transfer graphene, lithography antenna and etched graphene. A physical diagram of the antenna is provided.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TN822

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