變換光學(xué)（TO）,也被稱為變換電磁學(xué),是近年來提出的一種可以按照人們的意愿任意調(diào)節(jié)和控制電磁波的理論方法,適用于任何電磁現(xiàn)象。該理論的核心是空間中的坐標(biāo)變換,即構(gòu)建不同坐標(biāo)系之間對(duì)應(yīng)的映射關(guān)系,此時(shí)變換空間中媒質(zhì)的本構(gòu)參數(shù)就會(huì)發(fā)生變化,由此一些具有特殊性能的電磁超材料應(yīng)運(yùn)而生,這些超材料由于強(qiáng)諧振產(chǎn)生的特殊電磁性能,不可避免地會(huì)導(dǎo)致窄帶寬以及高損耗。為了解決這些問題,有人提出了準(zhǔn)保角變換光學(xué)（QCTO）理論,該理論保留了變換后電磁空間的各向同性、低損耗以及寬頻帶等特點(diǎn),為應(yīng)用純介質(zhì)構(gòu)建變換空間實(shí)現(xiàn)可能。本文將變換光學(xué)與陣列天線相結(jié)合進(jìn)行研究,主要內(nèi)容如下:1、以空間變換前后Maxwell方程組的協(xié)變性為理論基礎(chǔ),應(yīng)用準(zhǔn)保角光學(xué)變換理論對(duì)空間變換前后的虛擬空間和物理空間系進(jìn)行設(shè)計(jì),在相同的激勵(lì)條件下,使得共形陣列在物理空間中的遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)與虛擬空間中直線陣列的遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)相互等效。2、在二維情況下計(jì)算并獲得空間變換后物理空間的電磁本構(gòu)參數(shù)分布,并進(jìn)行離散化處理。設(shè)計(jì)了電尺寸遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)的框架形介質(zhì)單元,通過控制其結(jié)構(gòu)參數(shù)以及在框架內(nèi)填充其他介質(zhì),可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)單元結(jié)構(gòu)等效介電常數(shù)在一定范圍內(nèi)漸變,并應(yīng)用... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語對(duì)照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 人工電磁材料的發(fā)展和應(yīng)用
        1.2.2 變換光學(xué)理論的發(fā)展
        1.2.3 變換光學(xué)在電磁領(lǐng)域的應(yīng)用
    1.3 論文主要工作和內(nèi)容安排
第二章 變換光學(xué)的基礎(chǔ)理論
    2.1 Maxwell方程組協(xié)變性的推導(dǎo)
    2.2 傳統(tǒng)變換光學(xué)的基本原理
    2.3 準(zhǔn)保角坐標(biāo)變換理論
    2.4 變換光學(xué)中理想電磁源
    2.5 本章小結(jié)
第三章 3D打印介質(zhì)透鏡的實(shí)現(xiàn)
    3.1 變換空間的設(shè)計(jì)方法
    3.2 變換空間的數(shù)值仿真
    3.3 介質(zhì)透鏡的構(gòu)建
        3.3.1 人工電磁材料等效參數(shù)的提取
        3.3.2 等效介質(zhì)單元的設(shè)計(jì)
        3.3.3 變換空間的離散與透鏡的構(gòu)建
    3.4 3D打印技術(shù)簡(jiǎn)介
    3.5 本章小結(jié)
第四章 變換空間中陣列天線的輻射性能分析
    4.1 陣列天線的基本理論
        4.1.1 陣列輻射場(chǎng)分析
        4.1.2 均勻直線陣
        4.1.3 直線陣陣列綜合
    4.2 變換空間中理想線源陣的輻射特性分析
    4.3 加載介質(zhì)透鏡的微帶陣列天線的仿真
        4.3.1 微帶天線基礎(chǔ)
        4.3.2 縫隙耦合式微帶天線單元的設(shè)計(jì)
        4.3.3 加載介質(zhì)透鏡的微帶共形陣與直線陣的輻射性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 加載非對(duì)稱介質(zhì)透鏡的微帶共形陣天線
    5.1 非對(duì)稱空間中陣列天線的仿真分析
    5.2 Wilkinson功分相移網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)
        5.2.1 功分器簡(jiǎn)介
        5.2.2 不等功分Wilkinson相移網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)
    5.3 非對(duì)稱結(jié)構(gòu)透鏡天線的制作以及測(cè)試
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種基于3D打印技術(shù)的結(jié)構(gòu)型寬頻吸波超材料[J]. 熊益軍,王巖,王強(qiáng),王春齊,黃小忠,張芬,周丁.  物理學(xué)報(bào). 2018(08)

博士論文
[1]變換光學(xué)及其應(yīng)用[D]. 劉一超.浙江大學(xué) 2016
[2]變換光學(xué)，漸變折射率器件及其應(yīng)用[D]. 孫非.浙江大學(xué) 2015
[3]超寬帶天線設(shè)計(jì)及共形陣列綜合研究[D]. 李文濤.西安電子科技大學(xué) 2010

碩士論文
[1]低剖面平面透鏡天線設(shè)計(jì)[D]. 劉輝.西安電子科技大學(xué) 2017
[2]曲面共形3D打印系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉灝強(qiáng).重慶大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3619030