人工表面等離激元是一種具有類似光波段上表面等離激元特性的表面電磁模式,探索在微波和太赫茲頻段人工表面等離激元機理及其傳輸特性研究是本論文的任務(wù)。人工表面等離激元展現(xiàn)出的這些奇異特性在微波段的應(yīng)用必將讓傳統(tǒng)微波器件性能的改善產(chǎn)生顛覆性的效果。然而,人工表面等離激元在傳統(tǒng)微波平面電路中的實際應(yīng)用尚存許多限制需要進一步解決。因此,本論文基于幾種經(jīng)典微波平面?zhèn)鬏斁�的應(yīng)用場景,包括雙導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)和微帶線以及基片集成波導(dǎo),開展了對人工表面等離激元高效激勵和傳輸調(diào)控的研究,旨在解決傳統(tǒng)單導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在微波平面電路實際應(yīng)用中的不足,并實現(xiàn)人工表面等離激元多樣化的傳輸特性調(diào)控,促進其在微波新型功能器件中的發(fā)展。提出并研究了基于微波平面?zhèn)鬏斁�的人工表面等離激元單元,實現(xiàn)了人工表面等離激元基模以及高階模式的有效激勵。同時,還研究了人工表面等離激元的傳輸調(diào)控方法,并分別實現(xiàn)了單頻帶、雙頻帶及寬帶的帶阻傳輸調(diào)控和寬帶的帶通傳輸調(diào)控。本文的主要內(nèi)容概括如下:（1）通過研究雙導(dǎo)體人工表面等離激元基模激勵的機制,提出了一種基于共面波導(dǎo)的雙導(dǎo)體人工表面等離激元單元,揭示了單元所支持模式的色散特性并提取了單元阻抗。設(shè)計... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

穿孔的金屬表面

圖 1-2 理想導(dǎo)體的波紋表面[11]Fig.1-2 Corrugated surfaces of perfect conductors[11]a) 一維凹槽陣列 b)二維孔洞陣列a) A 1D array of grooves b) A 2D array of holes 2005 年，Hibbins 等人在微波頻段對 Pendry 教授提出的誘導(dǎo)產(chǎn)生人工表面等離激元的理論進行實驗驗證[12]，實如圖 1-3 所示。實驗測試得到的色散曲線與理論結(jié)果吻合布也很好的證明了電場在交界面處強烈的局域特性和沿率流，進而驗證了實驗中產(chǎn)生的模式類似表面等離激元圖 1-3 Hibbins 提出的實驗實物圖[12]

b)圖 1-2 理想導(dǎo)體的波紋表面[11]-2 Corrugated surfaces of perfect conducto維凹槽陣列 b)二維孔洞陣列 1D array of grooves b) A 2D array of hoHibbins 等人在微波頻段對 Pendry人工表面等離激元的理論進行實驗所示。實驗測試得到的色散曲線與理的證明了電場在交界面處強烈的局而驗證了實驗中產(chǎn)生的模式類似表

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于人工表面等離激元的雙通帶頻率選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 王超,李勇峰,沈楊,豐茂昌,王甲富,馬華,張介秋,屈紹波.  物理學報. 2018(20)
[2]基于人工表面等離激元的天線研究進展[J]. 韓亞娟,王甲富,李勇峰,陳紅雅,范亞,張介秋,屈紹波.  電波科學學報. 2018(03)
[3]人工表面等離激元及其在微波頻段的應(yīng)用[J]. 湯文軒,張浩馳,崔鐵軍.  電子與信息學報. 2017(01)
[4]基于微波表面等離激元的360°電掃描多波束天線[J]. 韓亞娟,張介秋,李勇峰,王甲富,屈紹波,張安學.  物理學報. 2016(14)
[5]Spoof surface plasmon-based bandpass filter with extremely wide upper stopband[J]. 劉小勇,祝雷,馮一軍.  Chinese Physics B. 2016(03)

博士論文
[1]微帶型人工表面等離子體激元的理論和應(yīng)用研究[D]. 張文娟.中國科學技術(shù)大學 2016
[2]超薄人工表面等離子體激元結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用研究[D]. 劉小勇.南京大學 2015



本文編號：3620723