【摘要】：隨著電磁理論的不斷完善,電磁波調控技術也得到了很大的發(fā)展。一般來說,電磁波調控主要是針對波束的幅度和相位。本文主要討論波束調控中關于平面波綜合、波束偏折器和超透鏡三個問題。在輻射體測量和散射體測量中,照射平面波是獲得遠場輻射和散射特性的必要條件。對比傳統(tǒng)的獲取平面波的方法,平面波綜合技術設計靈活,體積較小,且適用于任何頻段。結合優(yōu)化算法,近場法在平面波綜合中有著優(yōu)秀的表現,但是可以發(fā)現陣列天線的激勵網絡比較復雜。人工電磁超表面的提出使各個波段的電磁波調控器件獲得了新的設計思路,利用亞波長尺寸的超表面宏觀序列可以獲得波束的任意相位分布,從而實現對電磁波的精準調控,然而透射效率和單頻點工作是超表面設計中兩個問題。本論文的主要研究工作和成果如下:1.基于最小二乘法,分別研究了二維和三維情況下平面波綜合技術,并且討論了對固定大小的靜區(qū),陣列天線個數不同對平面波平整度的影響,在指定的區(qū)域形成幅度波動小于0.5dB,相位波動小于5°的準平面波。針對由最小二乘法綜合出的陣列天線饋電網絡較為復雜的問題,基于遺傳算法,在給定天線單元功率的情況下,優(yōu)化單元的激勵幅度和位置。數值計算結果表明該方法大大減小了激勵網絡的復雜度。2.提出了基于互補開口諧振環(huán)(CSRR)和電場耦合(ECL)諧振器的高效雙頻超表面單元。其交叉極化透射效率達到0.7以上,通過旋轉超表面微結構實現了2π相位覆蓋,并且討論了超表面單元能夠在兩個頻點獨立調控透射性能的原因。3.基于本文提出的超表面單元,設計了高效雙頻波束偏折器以及超透鏡。結果證明該波束偏折器在兩個頻點的偏折效果均與廣義斯涅爾定律相符,且對于入射的左旋和右旋圓極化波有相反的偏折方向。類似地,超透鏡的數值仿真結果與電磁軟件仿真結果相互驗證,在兩個頻點均實現了預期的聚焦效果。并且可以發(fā)現當分別入射左旋或右旋圓極化波時,該超透鏡會分別產生聚焦或者發(fā)散現象,證明了該波束偏折器和和超透鏡具有偏振依賴性。
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O441

【參考文獻】

相關博士學位論文 前1條

1 黃友火;移動基站天線及波束賦形天線研究[D];西安電子科技大學;2009年

相關碩士學位論文 前3條

1 謝貴濤;基于最優(yōu)化算法的平面波綜合技術及其應用[D];西安電子科技大學;2012年

2 鐘云山;最小二乘法結合遺傳算法在平面波綜合技術中的應用[D];西安電子科技大學;2008年

3 賀磊;平面波綜合理論研究及應用[D];西安電子科技大學;2006年

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本文編號：2607782