【摘要】：自1998年Ebbesen等人發(fā)現(xiàn)光的超強(qiáng)透射現(xiàn)象以來,對該現(xiàn)象的機(jī)理及應(yīng)用研究成為光領(lǐng)域的熱點(diǎn)。由于超強(qiáng)透射現(xiàn)象在光學(xué)設(shè)備領(lǐng)域取得了顯著成果,因此對微波器件方面的應(yīng)用研究,也引起了越來越多學(xué)者關(guān)注。隨著研究的深入,在微波波段天線、濾波器等微波器件也有相應(yīng)技術(shù)突破。本文將超強(qiáng)透射現(xiàn)象應(yīng)用到天線的設(shè)計(jì)中,有效地提高了天線的增益及性能。本文主要工作如下:1.對超強(qiáng)透射現(xiàn)象的表面等離子體激元理論、諧振腔理論、復(fù)合衍射衰逝波理論進(jìn)行了分析,闡述了該現(xiàn)象發(fā)生的機(jī)理。2.將等效電路法應(yīng)用于周期性金屬狹縫結(jié)構(gòu)分析,結(jié)合電磁場基本理論計(jì)算了反射系數(shù)、傳輸系數(shù),分析了透射特性。將等效電路法的分析結(jié)果與基于有限元法的HFSS軟件的結(jié)果進(jìn)行對比,二者吻合較好,從而表明了該方法的有效性。3.將超強(qiáng)透射現(xiàn)象應(yīng)用到天線設(shè)計(jì)中,并結(jié)合等效電路模型設(shè)計(jì)了一款高增益縫隙天線。通過在鋁板刻蝕對稱凹槽并增加金屬邊墻,有效地改善了天線的性能。分析及測試結(jié)果表明:天線覆蓋10.88GHz-11.06GHz、11.48GHz-11.68GHz、14.60GHz-14.90GHz 和 15.38GHz-15.87GHz 四個(gè)頻段,最大增益達(dá)到 22dB。
[Abstract]:Since the super strong transmission of light was discovered by Ebbesen et al in 1998, the research on the mechanism and application of this phenomenon has become a hot spot in the field of light. Because the super-strong transmission phenomenon has made remarkable achievements in the field of optical equipment, more and more scholars pay attention to the application of microwave devices. With the deepening of the research, microwave devices such as microwave band antennas, filters and other microwave devices have also made technological breakthroughs. In this paper, the super-strong transmission phenomenon is applied to the antenna design, and the gain and performance of the antenna are improved effectively. The main work of this paper is as follows: 1. The surface plasmon theory, resonant cavity theory and complex diffraction decay wave theory of super strong transmission phenomenon are analyzed, and the mechanism of the phenomenon is expounded. 2. The equivalent circuit method is applied to the structure analysis of periodic metal slit. The reflection coefficient and transmission coefficient are calculated with the basic theory of electromagnetic field, and the transmission characteristics are analyzed. The analysis results of the equivalent circuit method are compared with those of the HFSS software based on the finite element method, and the results are in good agreement with each other, which shows the effectiveness of the method. 3. The super strong transmission phenomenon is applied to antenna design, and a high gain slot antenna is designed based on the equivalent circuit model. The performance of the antenna is effectively improved by etching symmetric grooves on aluminum plates and adding metal side walls. The analysis and test results show that the antenna covers 10.88GHz / 11.06GHz, 11.48GHz / 11.68GHz, 14.60GHz / 14.90GHz and 15.38GHz-15.87GHz, and the maximum gain is 22dB.
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN823.24

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本文編號：2436195