【摘要】：隨著無(wú)線通信系統(tǒng)向高速率、寬頻帶、可軟件定義方向發(fā)展,通信系統(tǒng)中的射頻前端、天線面臨著多功能、小型化、可重構(gòu)方面的巨大挑戰(zhàn)。新型超材料天線的電磁理論及實(shí)現(xiàn)方法研究,為解決上述瓶頸問(wèn)題提供了重要的理論基礎(chǔ)及技術(shù)手段。本文從三個(gè)方面對(duì)超材料天線進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究:首先,研究了基于變換光學(xué)的同時(shí)任意路渦旋波束產(chǎn)生器。但是由于這種三維的超材料具有較強(qiáng)的各向異性,并且損耗較大,因此開(kāi)始了對(duì)二維超材料(石墨烯超表面)的研究。然而提出的石墨烯超表面雖然能夠自由調(diào)控波束的動(dòng)量,但是它的可重構(gòu)性較差。出于對(duì)可重構(gòu)性的考慮,本文最后又對(duì)基于極化粒子方法的可重構(gòu)全息超表面進(jìn)行了深入研究。本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下:(1)基于變換光學(xué)原理,提出了一種可同時(shí)獲得任意路、不同拓?fù)淠B(tài)渦旋波束的產(chǎn)生器,并且每路渦旋波束的拓?fù)淠B(tài)、傳播方向以及所分配的功率均可被調(diào)節(jié)。(2)提出了能夠?qū)μ掌澆ㄊ淖孕莿?dòng)量和軌道角動(dòng)量任意調(diào)控的石墨烯超表面。這種超表面不僅能實(shí)現(xiàn)360°全范圍的相位覆蓋,而且還能夠同時(shí)調(diào)控兩種動(dòng)量。(3)結(jié)合極化粒子的原理和全息超表面結(jié)構(gòu),提出了一種可重構(gòu)的全息超表面天線�；谶@種可重構(gòu)超表面天線結(jié)構(gòu),分別實(shí)現(xiàn)了圓極化波束掃描、近場(chǎng)聚焦和無(wú)衍射波束傳輸三種功能。
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN826;O441
【圖文】：

負(fù)媒質(zhì)。（ａ）呈現(xiàn)負(fù)介電常數(shù)的金屬線結(jié)構(gòu)⑶。（ｂ）呈現(xiàn)負(fù)磁導(dǎo)率的開(kāi)結(jié)構(gòu)丨６］。邋（ｃ）左手材料樣品［７］。邋（ｂ）實(shí)驗(yàn)環(huán)境設(shè)置⑵。逡逑提出和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證雙負(fù)材料后，研究人員們又提出了不同類型的結(jié)構(gòu)負(fù)材料，但是由于實(shí)現(xiàn)雙負(fù)材料的頻率都發(fā)生在其諧振點(diǎn)附近，其無(wú)法得到更多的實(shí)際應(yīng)用。Ｐｅｎｄｉｒｙ教授團(tuán)隊(duì)于２００４年提出了的超材料設(shè)計(jì)方法，即在金屬表面上以周期的方式刻蝕矩形縫隙，

逑被設(shè)計(jì)出，如電磁隱身衣［１３］、電磁旋轉(zhuǎn)器［１４］和引導(dǎo)電磁波任意彎曲的導(dǎo)波器件［１５］逡逑等，如圖１－３所不。逡逑Ｓｕｒｆａｆ？邋Ｍａｇｎｅｔｉｃ邋ｆ；ｅ！ｄ．邋ｚ邋ｃｃｎ＾ｐｏｎｅｎ：邋�。粒颍睿赀姡保埃板义希樱椋颍簦幔妫睿欤鳎澹哄澹校铮觯鳎孢姡簦簦恚澹幔觯澹妫唬耄�？邋ｌＷ／ｒｎ２ｉ逡逑＿＿逡逑＇邐－ｉ邋－０．８邋－ｃ．＃rP

本文編號(hào)：2802910