在高增益天線中,超表面透鏡天線具有許多優(yōu)點,例如尺寸小,重量輕,易于制造,并且沒有饋電阻塞,非常適用于24GHz雷達(dá)應(yīng)用系統(tǒng)。超表面透鏡天線可以看作由饋源天線和超表面透鏡兩部分構(gòu)成,超表面透鏡的性能對整個透鏡天線有著主要影響,因此超表面透鏡的研究與設(shè)計受到廣大學(xué)者和研究人員的關(guān)注。對此本文針對金屬超表面透鏡天線、全介質(zhì)超表面透鏡天線以及金屬與介質(zhì)相結(jié)合的超表面透鏡天線展開了研究,主要研究參數(shù)包括超表面透鏡損耗、透鏡厚度和超表面透鏡天線帶寬、增益、效率、天線總厚度等。論文的主要工作和成果如下:1)利用金屬超表面單元的諧振特性,提出了一種在FR4介質(zhì)基板承載的低成本相位梯度超表面24GHz透鏡天線。為了使三層超表面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)大于360?的相移范圍,設(shè)計采用了兩類傳輸相位互補的超表面單元。這兩類超表面單元結(jié)構(gòu)相似,實現(xiàn)了398?的總相移范圍,且相移線性度良好。所有單元的四角挖去1/4圓孔來減少傳輸損耗,從而使得大部分具有不同相移控制參數(shù)的單元具有大于0.8的傳輸系數(shù)。采用該互補單元組設(shè)計了一款尺寸為77mm×77mm的聚焦超表面,透鏡厚度為4.76mm,配合一個作為饋源的貼片天線共同組成最終的... 

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 金屬型超表面透鏡天線的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 全介質(zhì)超表面透鏡天線的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作和結(jié)構(gòu)安排
        1.3.1 論文主要工作
        1.3.2 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 基于相位梯度超表面的新型低成本超薄24GHz透鏡天線
    2.1 引言
    2.2 基于傳輸相位互補的單元組設(shè)計
    2.3 利用單元組設(shè)計的超單元對平面電磁波控制的驗證
    2.4 金屬型超表面透鏡天線的設(shè)計
    2.5 天線的仿真與測量結(jié)果
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于3D打印的低剖面全介質(zhì)超表面透鏡天線的研究與設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 介質(zhì)單元厚度與相移的關(guān)系
    3.3 介質(zhì)單元厚度與相移關(guān)系的驗證
    3.4 穿孔和厚度可變相結(jié)合的介質(zhì)單元設(shè)計
    3.5 24GHz全介質(zhì)超表面透鏡天線的設(shè)計
    3.6 天線的仿真與測量結(jié)果分析
    3.7 本章小結(jié)
第四章 金屬和介質(zhì)相結(jié)合的混合式超表面透鏡天線研究與設(shè)計
    4.1 引言
    4.2 基于傳輸相位互補的單元組設(shè)計
    4.3 單元組結(jié)構(gòu)參數(shù)分析
    4.4 利用單元組設(shè)計的超單元對平面電磁波控制的驗證
    4.5 金屬和介質(zhì)相結(jié)合的混合式超表面透鏡天線的設(shè)計
    4.6 超表面透鏡天線的仿真和測試結(jié)果分析
    4.7 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果及參與的科研項目
致謝
個人簡況及聯(lián)系方式


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于相位梯度超表面的新型低成本超薄24GHz透鏡天線[J]. 張如澤,馬潤波.  測試技術(shù)學(xué)報. 2019(06)
[2]用于相位突變界面的廣義的反射定律和折射定律[J]. 孫彥彥,韓璐,史曉玉,王兆娜,劉大禾.  物理學(xué)報. 2013(10)

博士論文
[1]超材料透鏡和超表面對電磁波的調(diào)控及應(yīng)用[D]. 齊美清.東南大學(xué) 2016

碩士論文
[1]超材料與透射陣列天線的研究與設(shè)計[D]. 孫帥.華南理工大學(xué) 2019
[2]基于人工電磁表面的全介質(zhì)透鏡天線研究[D]. 陳進(jìn)昌.南京郵電大學(xué) 2016



本文編號：3700868