本文關(guān)鍵詞：各向異性人工電磁超表面在極化調(diào)控中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：新型人工電磁材料(Metamateria 1)是一種由周期或者非周期的人工單元結(jié)構(gòu)排列構(gòu)成的復(fù)合電磁材料。它主要是通過調(diào)節(jié)單元結(jié)構(gòu)滿足所需的電磁參數(shù),進而實現(xiàn)媒質(zhì)對電磁波的靈活調(diào)控。人工電磁超表面(Metasurface)是一種二維平面新型人工電磁材料,通過在兩種介質(zhì)分界面上設(shè)計特殊超表面金屬單元結(jié)構(gòu),使入射電磁波在分界面上產(chǎn)生相位不連續(xù)性來實現(xiàn)波的異常折射和反射,達到對電磁波調(diào)控的目的。人工電磁超表面最初是在光波段提出,可以實現(xiàn)普通電磁表面不具備的新奇特性,例如負(fù)折射、負(fù)反射、極化旋轉(zhuǎn)等全新的物理現(xiàn)象。然而,一般情況下,透射式人工電磁超表面效率較低,難以達到微波頻段應(yīng)用需求,而反射式人工超表面效率較高,接近100%。本論文主要提出一種微波頻段反射式各向異性人工電磁超表面,通過對各向異性人工結(jié)構(gòu)的設(shè)計,實現(xiàn)對不同極化電磁波波的分別獨立控制。在此基礎(chǔ)上,本論文設(shè)計并實現(xiàn)了極化轉(zhuǎn)換和極化分離等器件,實驗效果與仿真結(jié)果完全吻合,驗證了該反射式各向異性電磁波超表面對不同極化電磁波分別獨立調(diào)控的能力。主要研究內(nèi)容包括以下方面：(1)利用各向異性人工電磁超表面構(gòu)建了極化轉(zhuǎn)換器件。由強各向異性的“工”字型單元結(jié)構(gòu)構(gòu)成的人工電磁超表面可以實現(xiàn)雙頻點雙極化轉(zhuǎn)換,對于構(gòu)建多功能極化轉(zhuǎn)換器件具有重要作用。然而,這種單元結(jié)構(gòu)具有局限性,只能在較窄的頻率內(nèi)實現(xiàn)極化轉(zhuǎn)換的功能。為此,本論文還提出了正交“工”字型結(jié)構(gòu)來拓展極化轉(zhuǎn)換的帶寬。(2)利用各向異性人工電磁超表面實現(xiàn)電磁波的極化分離。由正交“工”字型組成的單元結(jié)構(gòu)可以獨立控制兩個正交極化的反射相位,與廣義斯涅爾定理相結(jié)合就可以將不同極化的電磁波向任意方向偏折�；谶@一功能,本論文中構(gòu)建了一維極化分離器和二維極化分離器,調(diào)控兩個正交極化的波分別偏折在同一平面內(nèi)和三維空間中。(3)利用人工電磁超表面實現(xiàn)波束偏折型的極化轉(zhuǎn)換器件。由于反射式極化轉(zhuǎn)換器件在與饋源結(jié)合過程中,入射波方向與反射波方向是一致的,這會造成嚴(yán)重的饋源遮擋效應(yīng)。為此,本論文還提出了具有波束偏折功能的極化轉(zhuǎn)換器,提高了極化轉(zhuǎn)換的性能。
【關(guān)鍵詞】：新型人工電磁材料 人工電磁超表面 各向異性 極化轉(zhuǎn)換 極化分離
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB34;O441.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 新型人工電磁材料的概述9-11
• 1.2 人工電磁超表面11-16
• 1.2.1 人工電磁超表面的基本概念11-12
• 1.2.2 廣義斯涅爾定理12-14
• 1.2.3 人工電磁超表面的應(yīng)用14-16
• 1.3 本論文的研究內(nèi)容和安排16-19
• 第二章 基于人工電磁超表面的極化轉(zhuǎn)換器19-31
• 2.1 引言19
• 2.2 各向異性材料19-21
• 2.3 反射式人工電磁超表面極化轉(zhuǎn)換相關(guān)原理21-22
• 2.4 雙頻圓極化轉(zhuǎn)換器的設(shè)計22-26
• 2.5 寬帶圓極化的設(shè)計26-28
• 2.6 寬帶圓極化的實驗結(jié)果28-30
• 2.7 本章小結(jié)30-31
• 第三章 基于人工電磁超表面的極化分離器31-43
• 3.1 引言31
• 3.2 極化分離器設(shè)計的相關(guān)原理31-33
• 3.3 極化分離器的仿真設(shè)計33-40
• 3.4 一維極化分離器的實驗驗證40-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第四章 基于人工電磁超表面的波束偏折型極化轉(zhuǎn)換器43-51
• 4.1 引言43-44
• 4.2 波束偏折型極化轉(zhuǎn)換的仿真設(shè)計44-47
• 4.3 波束偏折型極化轉(zhuǎn)換的實驗驗證47-49
• 4.4 本章小結(jié)49-51
• 第五章 總結(jié)與展望51-53
• 致謝53-54
• 參考文獻54-59
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文59

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 林美;震前電磁波異常研究[J];華南地震;1985年03期

2 黃永修，李金銘，李鐵盤;測定電磁波速度的一種簡易方法[J];物理實驗;1994年02期

3 陳波;楊德強;潘錦;;電磁波傳播特性創(chuàng)新實驗設(shè)計[J];實驗室研究與探索;2009年04期

4 董子良;肖偉成;;關(guān)于電磁波的探討[J];中國新技術(shù)新產(chǎn)品;2011年05期

5 張起晶;孫桂芝;邊莉;;電磁場與電磁波課程教學(xué)改革研究[J];黑龍江教育(高教研究與評估);2011年10期

6 毛雷鳴;;提高“電磁場與電磁波”課堂教學(xué)效果的實踐研究[J];中國科技信息;2012年21期

7 田瑞;;電磁場與電磁波教改理論的嘗試[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2012年34期

8 李長勝;林志立;馮麗爽;;“電磁場與電磁波”課程內(nèi)容的修改建議[J];電氣電子教學(xué)學(xué)報;2012年06期

9 肖漢光;;《電磁場與電磁波》的課程教學(xué)研究與探索[J];教育教學(xué)論壇;2013年13期

10 鄭強;楊日杰;;電磁波在海水中的傳播特性研究[J];電聲技術(shù);2013年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳將偉;孫敏;;界面電流對電磁波傳播性質(zhì)的可能影響[A];第七屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（第3分冊）[C];2010年

2 武樺;賈懷義;;空圓隧道中高頻電磁波傳播特性[A];2005'中國通信學(xué)會無線及移動通信委員會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

3 扈羅全;朱洪波;;電磁波傳播的概率模型:二維無耗傳播情形[A];2006通信理論與技術(shù)新進展——第十一屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

4 劉爽;;電磁波的發(fā)射和接收[A];河北省教師教育學(xué)會第二屆中小學(xué)教師教學(xué)案例展論文集[C];2013年

5 田子建;;《礦井電磁波傳播與分析》課程主要教學(xué)內(nèi)容探討[A];煤礦自動化與信息化——第20屆全國煤礦自動化與信息化學(xué)術(shù)會議暨第2屆中國煤礦信息化與自動化高層論壇論文集[C];2010年

6 孫超;王紅霞;傅關(guān)新;李磐石;孫振;;電磁波在雨中的傳輸衰減特性研究[A];國家安全地球物理叢書（七）——地球物理與核探測[C];2011年

7 孫賢明;王海華;劉萬強;;“電磁場與電磁波”課程教學(xué)研究[A];中國光學(xué)學(xué)會2010年光學(xué)大會論文集[C];2010年

8 吳鑫;;九江5.7級地震電磁波異常傳播路徑初探[A];中國地震學(xué)會成立三十年學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2009年

9 葛廣頂;王秉中;;時間反演電磁波的傳播特性及其應(yīng)用[A];2009年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2009年

10 吳鑫;陳鵬;朱曲杰;李瑞麗;徐煥錳;;2000年7月16日臺灣蘭嶼6.6級地震電磁波傳播路徑初探[A];中國地球物理2010——中國地球物理學(xué)會第二十六屆年會、中國地震學(xué)會第十三次學(xué)術(shù)大會論文集[C];2010年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 本報駐法國記者 李釗;它時刻跟著你,你怕嗎![N];科技日報;2009年

2 新疆 趙振強;電磁波常識ABC[N];電子報;2004年

3 張開遜;回望人類發(fā)明之路[N];大眾科技報;2004年

4 王榮梓;對“電子—電磁場波雙錐螺旋結(jié)構(gòu)”的探索[N];科技日報;2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張林;圓柱形等離子體與電磁波的相互作用[D];北京理工大學(xué);2016年

2 弓樹宏;電磁波在對流層中傳輸與散射若干問題研究[D];西安電子科技大學(xué);2008年

3 冷毅;旋轉(zhuǎn)環(huán)境下電磁波傳播及其在胎壓監(jiān)測中的應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2008年

4 李虎;復(fù)雜介質(zhì)隨鉆方位電磁波測井?dāng)?shù)值模擬與應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];中國石油大學(xué)（華東）;2013年

5 姚善化;復(fù)雜礦井巷道中電磁波傳播特性及相關(guān)技術(shù)研究[D];安徽大學(xué);2010年

6 臧小飛;基于單向性效應(yīng)和變換光學(xué)的電磁波調(diào)控研究[D];上海交通大學(xué);2012年

7 張姝;電磁波在非均勻大氣等離子體中的傳播低氣壓電容耦合等離子體的實驗研究[D];華中科技大學(xué);2007年

8 王毅;極低頻電磁波時域方法的理論研究及其應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2012年

9 鄔云驊;可見電磁波在金屬/空氣界面?zhèn)鬏斕匦詫嶒炑芯縖D];復(fù)旦大學(xué);2008年

10 王海龍;分層圓柱及球形介質(zhì)模型中電磁波特性的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王有林;介質(zhì)帶電對電磁波衰減及交叉去極化實驗研究[D];蘭州大學(xué);2015年

2 劉增明;基于OSG的戰(zhàn)場視景仿真研究[D];電子科技大學(xué);2014年

3 谷卓;等離子體對電磁波衰減的優(yōu)化模擬研究[D];大連理工大學(xué);2015年

4 趙弘遠;基于人工電磁材料的寬帶電磁波完美吸收理論和設(shè)計[D];南京大學(xué);2015年

5 丁騰歡;等離子體對電磁波的反射作用及應(yīng)用分析[D];西安電子科技大學(xué);2014年

6 宋黎浩;等離子體對電磁波吸收及反射的研究及應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2014年

7 孫楠;損耗媒質(zhì)內(nèi)部及界面電磁波傳播特性研究[D];南京郵電大學(xué);2015年

8 賈雨龍;基于TLM法的應(yīng)急透地?zé)o線信道的研究[D];太原理工大學(xué);2016年

9 王桂珍;各向異性人工電磁超表面在極化調(diào)控中的應(yīng)用[D];東南大學(xué);2015年

10 法朋亭;電磁波在強碰撞弱電離等離子體中的衰減[D];大連理工大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：各向異性人工電磁超表面在極化調(diào)控中的應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：359933