隨著物聯(lián)網(wǎng)、電子通信等行業(yè)的迅猛發(fā)展,微電子學(xué)已經(jīng)突破了摩爾定律來(lái)到了納米時(shí)代。在這種情形下,為了滿足高速發(fā)展的信息的需求,科學(xué)家們迫切需要納米材料等領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。石墨烯作為納米材料的一種,其優(yōu)異的性能導(dǎo)致其一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就引起了全球范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。本文采用理論建模與仿真計(jì)算相結(jié)合的方法分析了金屬偶極子天線在單層石墨烯反射板結(jié)構(gòu)上的輻射特性,在此基礎(chǔ)上,創(chuàng)新性地將多層石墨烯薄膜引入到柔性天線壓力傳感器中,并對(duì)其傳感性能進(jìn)行了研究。論文研究工作和結(jié)果如下:首先,本文介紹了單層石墨烯和多層石墨烯的電導(dǎo)特性,將MATLAB仿真與理論公式相結(jié)合,對(duì)單層石墨烯的可調(diào)電導(dǎo)率進(jìn)行了研究。通過(guò)改變化學(xué)勢(shì)來(lái)調(diào)控石墨烯的電磁特性,同時(shí)還介紹了石墨烯表面等離子激元的傳輸特性。其次,利用單層石墨烯的可調(diào)諧性,結(jié)合理論計(jì)算與電磁仿真,介紹了一個(gè)金屬偶極子天線在單層石墨烯復(fù)合介質(zhì)襯底上的輻射特性。針對(duì)傳統(tǒng)金屬偶極子天線頻率單一、方向性差、頻帶窄、增益低等缺點(diǎn),本文提出的新型天線工作在35 GHz到45 GHz的范圍內(nèi),與原有金屬偶極子天線相比,方向性系數(shù)由0.42 dBi提升至3.75 dBi,天線增益由0.41... 

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
        1.1.1 石墨烯的研究背景
        1.1.2 石墨烯柔性導(dǎo)電薄膜的研究背景
        1.1.3 柔性壓力傳感器的研究背景
    1.2 課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 石墨烯在天線領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 天線在柔性壓力傳感器中應(yīng)用的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 石墨烯在柔性壓力傳感器中應(yīng)用的研究現(xiàn)狀
    1.3 本章小結(jié)及論文工作安排
第2章 基本理論概述
    2.1 石墨烯的理論基礎(chǔ)
        2.1.1 石墨烯材料參數(shù)特性
        2.1.2 單層石墨烯可調(diào)性實(shí)現(xiàn)方法
        2.1.3 石墨烯表面等離子體激元理論分析
        2.1.4 多層石墨烯材料參數(shù)特性
    2.2 天線的基本理論
        2.2.1 偶極子天線的基本理論
        2.2.2 微帶天線的基本理論
    2.3 本章小結(jié)
第3章 金屬偶極子天線在單層石墨烯反射板結(jié)構(gòu)上的輻射特性研究
    3.1 引言
    3.2 石墨烯基可調(diào)金屬偶極子天線的設(shè)計(jì)
    3.3 石墨烯基可調(diào)金屬偶極子天線的諧振頻率特性
    3.4 石墨烯基可調(diào)金屬偶極子天線的場(chǎng)強(qiáng)分布
    3.5 石墨烯基可調(diào)金屬偶極子天線的遠(yuǎn)場(chǎng)輻射特性
        3.5.1 遠(yuǎn)場(chǎng)輻射方向圖
        3.5.2 方向系數(shù)和增益
        3.5.3 輻射效率
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于多層石墨烯膜的柔性天線壓力傳感器的設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 石墨烯膜柔性天線的設(shè)計(jì)
        4.2.1 同軸法測(cè)介質(zhì)基板的介電常數(shù)
        4.2.2 矩形貼片天線的設(shè)計(jì)
        4.2.3 微帶匹配線的設(shè)計(jì)
    4.3 石墨烯膜柔性天線的仿真結(jié)果分析
    4.4 石墨烯膜柔性天線壓力傳感器的測(cè)試
        4.4.1 輻射性能測(cè)試
        4.4.2 溫度影響測(cè)試
        4.4.3 靈敏度測(cè)試
        4.4.4 穩(wěn)定性測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)和展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間獲得與學(xué)位論文相關(guān)的科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]石墨烯/氮化硼/石墨烯三明治薄膜的制備和導(dǎo)熱性能[J]. 王婷,潘成嶺,虞錦洪,江南.  熱加工工藝. 2017(04)
[2]基于L形諧振腔MIM波導(dǎo)結(jié)構(gòu)濾波特性的研究[J]. 龐紹芳,屈世顯,張永元,解憂,郝麗梅.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[3]新型低剖面石墨烯THz天線研究[J]. 王力,何丙發(fā),孫慶鋒.  微波學(xué)報(bào). 2015(01)
[4]貴金屬納米材料的液相合成及其表面等離子體共振性質(zhì)應(yīng)用[J]. 劉惠玉,陳東,高繼寧,唐芳瓊,任湘菱.  化學(xué)進(jìn)展. 2006(Z2)
[5]光學(xué)薄膜的市場(chǎng)動(dòng)向[J]. 陶永詳.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 1986(10)

博士論文
[1]太赫茲波段石墨烯可調(diào)電導(dǎo)特性與應(yīng)用研究[D]. 周譯玄.西北大學(xué) 2014
[2]基于光整流的太赫茲源與新型太赫茲導(dǎo)波結(jié)構(gòu)研究[D]. 葉龍芳.電子科技大學(xué) 2013
[3]基于壓力敏感導(dǎo)電橡膠的柔性多維陣列觸覺傳感器研究[D]. 黃英.合肥工業(yè)大學(xué) 2008

碩士論文
[1]天線遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析[D]. 劉龍.西安電子科技大學(xué) 2014
[2]矩形微帶天線設(shè)計(jì)與阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)[D]. 宋旭亮.大連海事大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3705587