發(fā)布時間：2017-04-14 10:04

  本文關(guān)鍵詞：偶極子天線在單雙層石墨烯—復合介質(zhì)襯底上的輻射特性，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自石墨烯(Graphene)被成功制備以來,其優(yōu)異的性能吸引了全球范圍內(nèi)廣泛的關(guān)注,無數(shù)基于石墨烯且性能出色的納米電子、光子器件不斷涌現(xiàn),展現(xiàn)了石墨烯巨大的應用潛力。本文采用廣義譜域指數(shù)矩陣技術(shù)分析了赫茲偶極天線在石墨烯-介質(zhì)復合結(jié)構(gòu)中的輻射特性,得到不同結(jié)構(gòu)下調(diào)節(jié)石墨烯參數(shù)對應的遠場方向圖。并在此基礎(chǔ)上,探索了將石墨烯作為天線襯底結(jié)構(gòu)中的一部分,在一般的多層復雜介質(zhì)襯底結(jié)構(gòu)中,調(diào)節(jié)其外場參數(shù),從而改變天線的輻射特性。以下是本文的主要工作和創(chuàng)新點總結(jié)：首先,本文簡單介紹了石墨烯的電子結(jié)構(gòu),以及單雙層石墨烯的能帶結(jié)構(gòu),并用石墨烯的電導率模型Kubo和Drude介紹了石墨烯直流電導率以及有外場偏置的電導率,并且介紹了計算雙各向異性介質(zhì)版的廣義譜域指數(shù)矩陣技術(shù),為后面理論計算作了鋪墊。其次,第三章選定廣義譜域指數(shù)矩陣技術(shù)作為本文的計算方法,引入石墨烯邊界條件,分析了偶極子激勵源在石墨烯(雙)各向異性介質(zhì)復合結(jié)構(gòu)接地和不接地兩種情況下的格林函數(shù),結(jié)合特殊材料鐵氧體,仿真計算了偶極子天線在石墨烯-鐵氧體介質(zhì)板上的遠場方向圖,并分析了調(diào)節(jié)石墨烯外場參數(shù)對于偶極子天線的遠場影響。最后,在之前研究的基礎(chǔ)上,把石墨烯-單層(雙)各向異性介質(zhì)板擴展到多層復合結(jié)構(gòu)介質(zhì)板上,研究在這一結(jié)構(gòu)上放置的偶極子天線的輻射特性,從而能夠應對更為一般的介質(zhì)情況,計算更為復雜的情況。本文旨在通過仿真計算得到在不改變石墨烯-雙各向異性襯底固有幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)條件下,僅調(diào)節(jié)對石墨烯施加的外場參數(shù),為天線設計以及其他工業(yè)設計實現(xiàn)提供一種新型的輻射波瓣調(diào)控方法,并給予一點參考。
【關(guān)鍵詞】：單層石墨烯 偶極子天線 復合結(jié)構(gòu) 廣義譜域指數(shù)矩陣技術(shù) 雙層石墨烯
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN821
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 題研究背景11-12
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 研究石墨烯相關(guān)的文獻統(tǒng)計12-13
• 1.2.2 石墨烯在電磁學領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀13-16
• 1.3 課題主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點16
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排16-19
• 2 基本理論概述19-35
• 2.1 石墨烯的電子結(jié)構(gòu)與電學光學性能20-23
• 2.1.1 石墨烯的電子能帶結(jié)構(gòu)20-23
• 2.1.2 雙層石墨烯的能帶關(guān)系23
• 2.2 石墨烯的電導率模型23-28
• 2.2.1 石墨烯的直流電導率特性24-25
• 2.2.2 施勿外場偏置時石墨烯電導率特性25-28
• 2.3 廣義譜域指數(shù)矩陣技術(shù)28-32
• 2.3.1 雙各向異性介質(zhì)中的場29-31
• 2.3.2 一般微分方程的求解方法31-32
• 2.4 本章小結(jié)32-35
• 3 赫茲偶極子天線在石墨烯-雙各向介質(zhì)平板結(jié)構(gòu)上的輻射特性研究35-51
• 3.1 石墨烯-復雜介質(zhì)平板結(jié)構(gòu)中的電磁場分析35-40
• 3.1.1 半空間石墨烯-雙各向異性介質(zhì)平板結(jié)構(gòu)的格林函數(shù)35-39
• 3.1.2 石墨烯-雙各向異性介質(zhì)平板結(jié)構(gòu)(接地情況)的電磁場分析39-40
• 3.2 赫茲偶極子天線的輻射場40-41
• 3.3 仿真計算41-49
• 3.3.1 鐵氧體介質(zhì)41-42
• 3.3.2 赫茲偶極子天線在石墨烯-鐵氧體平板結(jié)構(gòu)的輻射性42-46
• 3.3.3 赫茲偶板子天線在石墨烯-鐵氧體接地介質(zhì)板上的輻射特性46-49
• 3.4 本章小結(jié)49-51
• 4 赫茲偶極子天線在石墨烯-多層復合介質(zhì)平板輻射特性51-61
• 4.1 雙層石墨烯的電導率51-53
• 4.2 多層介質(zhì)襯底53-54
• 4.3 仿真結(jié)果54-58
• 4.3.1 多層雙各向異性介質(zhì)54
• 4.3.2 仿真結(jié)果分析54-58
• 4.4 本章小結(jié)58-61
• 5 總結(jié)與展望61-63
• 參考文獻63-69
• 附錄69-71
• 作者簡歷及在校期間所取得的科研成果71

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