本文關(guān)鍵詞：太赫茲體硅MEMS多層波紋喇叭天線，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：太赫茲技術(shù)是目前世界各國(guó)研究的重中之重,而太赫茲傳輸線和太赫茲天線性能的探索對(duì)太赫茲技術(shù)的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,如何設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)高集成度的太赫茲天線是太赫茲系統(tǒng)發(fā)展的必然方向。微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)因其高精度、高一致性、低成本等特點(diǎn)可以用來(lái)制備太赫茲天線和功能器件。在上述背景下,本文基于MEMS技術(shù)研究了太赫茲頻段多層波紋喇叭天線,并進(jìn)行了制備和測(cè)試。給出了太赫茲多層體硅波紋喇叭天線,具有高增益、低副瓣、方向圖對(duì)稱(chēng)特性,解決了太赫茲天線增益低的問(wèn)題。采用了多層工藝與MEMS工藝結(jié)合的方法,給出了多層MEMS工藝實(shí)施方案,設(shè)計(jì)并制備了工作于500GHz的多層體硅圓口面波紋喇叭天線、多層體硅角錐波紋喇叭天線和多層體硅對(duì)角波紋喇叭天線。仿真結(jié)果與測(cè)試結(jié)果吻合良好,測(cè)試結(jié)果表明,在470-530GHz頻段,天線具有高增益、低副瓣、方向圖對(duì)稱(chēng)等良好特性,并且天線端口匹配特性良好。在類(lèi)似研究中,處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。對(duì)多層體硅MEMS工藝太赫茲天線技術(shù)進(jìn)行分析。介紹波紋喇叭天線理論,對(duì)波紋喇叭的分類(lèi)和場(chǎng)分布做出了詳細(xì)分析。介紹MEMS加工技術(shù)(包括體微加工、表面微加工、鍵合技術(shù)等),矩形波導(dǎo)的MEMS工藝實(shí)現(xiàn)流程,包括ICP刻蝕技術(shù)、內(nèi)部腔體金屬化和金金鍵合技術(shù)。結(jié)合THz功能器件的需求,給出了多層體硅MEMS工藝及實(shí)現(xiàn)方法,最后給出了多層體硅工藝的實(shí)現(xiàn)流程�；诙鄬芋w硅MEMS工藝和波紋喇叭天線理論,對(duì)太赫茲波紋喇叭進(jìn)行設(shè)計(jì)。針對(duì)MEMS工藝的特點(diǎn),從功能材料的角度出發(fā),基于有限元法(FEM),在太赫茲頻段,設(shè)計(jì)了圓口面波紋喇叭天線,角錐喇叭天線和對(duì)角喇叭天線。對(duì)多層太赫茲波紋喇叭進(jìn)行了工藝制備,設(shè)計(jì)天線測(cè)試工裝,對(duì)天線進(jìn)行裝配。對(duì)天線的方向圖和駐波進(jìn)行了測(cè)試,在中心頻率500GHz,天線增益均大于20dBi,E面和H面3-dB波束寬度差小于2°,E面和H面的副瓣電平均小于-13dB,圓口面波紋喇叭天線的副瓣電平更是低于-20dB。測(cè)試結(jié)果和仿真結(jié)果吻合度高,驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)方案和仿真設(shè)計(jì)方法的可行性。
【關(guān)鍵詞】：太赫茲 MEMS 多層 波紋 喇叭天線
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN823
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-22
• 1.1 研究背景和意義9-15
• 1.1.1 太赫茲波特點(diǎn)9-10
• 1.1.2 太赫茲波應(yīng)用10-14
• 1.1.3 太赫茲發(fā)展歷史14-15
• 1.2 太赫茲天線技術(shù)15-20
• 1.2.1 機(jī)械天線15-16
• 1.2.2 平面集成天線16-18
• 1.2.3 新材料天線18-20
• 1.3 主要內(nèi)容與章節(jié)安排20-22
• 第2章 太赫茲體硅MEMS多層天線技術(shù)22-36
• 2.1 波紋喇叭天線22-32
• 2.1.1 波紋喇叭天線分類(lèi)22-26
• 2.1.2 波紋喇叭天線理論分析26-32
• 2.2 多層體硅MEMS工藝32-35
• 2.2.1 MEMS工藝32-34
• 2.2.2 多層工藝34
• 2.2.3 多層體硅MEMS工藝制備流程34-35
• 2.3 本章小結(jié)35-36
• 第3章 太赫茲多層體硅波紋喇叭天線設(shè)計(jì)36-53
• 3.1 0.5THz多層體硅圓口面波紋喇叭天線設(shè)計(jì)36-46
• 3.1.1 0.5THz多層體硅圓口面波紋喇叭天線設(shè)計(jì)36-39
• 3.1.2 0.5THz多層體硅圓口面波紋喇叭天線結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析39-44
• 3.1.3 0.5THz多層體硅圓口面波紋喇叭天線誤差分析44-46
• 3.2 0.5THz多層體硅角錐波紋喇叭天線設(shè)計(jì)46-49
• 3.3 0.5THz多層體硅對(duì)角波紋喇叭天線設(shè)計(jì)49-51
• 3.4 本章小結(jié)51-53
• 第4章 太赫茲多層體硅波紋喇叭天線測(cè)試53-65
• 4.1 天線工藝制備53-54
• 4.2 天線測(cè)試工裝設(shè)計(jì)54-57
• 4.3 天線駐波測(cè)試57-59
• 4.3.1 天線駐波測(cè)試系統(tǒng)與方法57-58
• 4.3.2 天線駐波測(cè)試結(jié)果與分析58-59
• 4.4 天線方向圖測(cè)試59-64
• 4.4.1 天線方向圖測(cè)試條件分析59-60
• 4.4.2 天線方向圖測(cè)試系統(tǒng)與方法60-62
• 4.4.3 天線方向圖測(cè)試結(jié)果與分析62-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第5章 總結(jié)與展望65-67
• 5.1 全文工作總結(jié)65
• 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)65-66
• 5.3 后續(xù)工作展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單70-71
• 致謝71

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  本文關(guān)鍵詞：太赫茲體硅MEMS多層波紋喇叭天線，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：256981