本文關(guān)鍵詞：時(shí)間反演電磁波在復(fù)雜媒介中的傳播特性及其應(yīng)用研究　出處：《電子科技大學(xué)》2016年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 時(shí)間反演 超分辨 復(fù)雜媒介 諧振結(jié)構(gòu) 亞波長(zhǎng)天線(xiàn)陣列

【摘要】：鑒于時(shí)間反演電磁學(xué)在超寬帶電磁波通信、雷達(dá)探測(cè)與成像等領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景,因此,基于時(shí)間反演電磁波的超分辨聚焦特性的研究受到廣泛關(guān)注。為滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)在大容量、高速率、小型化等方面日益增長(zhǎng)的需求,在受限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)信道獨(dú)立的多天線(xiàn)系統(tǒng)顯得極其重要,而用于實(shí)現(xiàn)時(shí)間反演超分辨的特殊媒介的設(shè)計(jì)是電磁波的超分辨?zhèn)鬏敿夹g(shù)的關(guān)鍵。本論文以介質(zhì)媒介與金屬媒介作為研究對(duì)象,對(duì)時(shí)間反演電磁波的傳播特性進(jìn)行了深入研究。利用不同材質(zhì)的圓柱散射體構(gòu)建二維以及三維的亞波長(zhǎng)陣列結(jié)構(gòu),研究了其對(duì)目標(biāo)源的散射特性的影響。綜合分析結(jié)果,提出了三種亞波長(zhǎng)天線(xiàn)陣列,實(shí)現(xiàn)了時(shí)間反演電磁波的超分辨?zhèn)鬏?旨在為基于時(shí)間反演技術(shù)的多天線(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)作用,本論文的主要研究?jī)?nèi)容概括如下:第一章,介紹了時(shí)間反演技術(shù)的研究背景和意義,簡(jiǎn)單闡述了近年來(lái)時(shí)間反演聚焦理論的發(fā)展,回顧了超分辨成像技術(shù)的研究現(xiàn)狀以及各類(lèi)亞波長(zhǎng)天線(xiàn)陣列的研究進(jìn)展。第二章,深入研究了時(shí)間反演電磁波在二維媒介中的傳播特性。利用介質(zhì)圓柱散射體構(gòu)建二維媒介,結(jié)合時(shí)間反演技術(shù),理論分析和數(shù)值驗(yàn)證給出了在介質(zhì)圓柱散射體構(gòu)建的周期結(jié)構(gòu)中,時(shí)間反演聚焦成像可以實(shí)現(xiàn)的分辨率極限值,該工作豐富了基于介質(zhì)媒介的時(shí)間反演成像的理論,為用于高分辨成像的介質(zhì)媒介結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了理論指導(dǎo)。第三章,主要對(duì)時(shí)間反演電磁波在金屬媒介中的傳播特性展開(kāi)了研究。首先,通過(guò)分析金屬絲陣列對(duì)寬帶信號(hào)的散射特性,首次實(shí)現(xiàn)了一種由單頻信號(hào)激勵(lì),在單目標(biāo)以及多目標(biāo)源超分辨聚焦的亞波長(zhǎng)天線(xiàn)陣列,為多頻帶天線(xiàn)陣的超分辨聚焦特性的研究提供了重要的指導(dǎo)作用;其次,從本征模式的分析出發(fā),結(jié)合時(shí)間反演技術(shù),實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)天線(xiàn)對(duì)寬帶信號(hào)的1/35λ的超分辨?zhèn)鬏?建立了本征模式與亞波長(zhǎng)天線(xiàn)陣列的超分辨性能之間的聯(lián)系;最后,通過(guò)參數(shù)化分析金屬絲諧振單元間距、長(zhǎng)度以及諧振結(jié)構(gòu)分布對(duì)目標(biāo)天線(xiàn)的超分辨?zhèn)鬏斝阅艿挠绊?得到了諧振長(zhǎng)度決定目標(biāo)天線(xiàn)具有超分辨性能的頻帶范圍的結(jié)論,對(duì)諧振結(jié)構(gòu)的可建�？闪炕O(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義。第四章,主要開(kāi)展了基于時(shí)間反演電磁波的亞波長(zhǎng)天線(xiàn)陣列的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。首先,提出了一種由不同長(zhǎng)度的諧振單元構(gòu)成的單元間距為λ/40的二單元亞波長(zhǎng)天線(xiàn)陣列,仿真及實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明,結(jié)合時(shí)間反演技術(shù),該陣列單元可同時(shí)實(shí)現(xiàn)不同頻段內(nèi)信號(hào)的超分辨?zhèn)鬏?有效的提高了傳輸系統(tǒng)對(duì)抗頻率選擇性衰落的性能;此外,在諧振結(jié)構(gòu)的本征模式的研究基礎(chǔ)上,提出了非對(duì)稱(chēng)與對(duì)稱(chēng)的亞波長(zhǎng)天線(xiàn)陣列,仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,分別用不同位置處的天線(xiàn)單元作為諧振結(jié)構(gòu)的激勵(lì)源時(shí),可實(shí)現(xiàn)空間分集,結(jié)合時(shí)間反演技術(shù),在各天線(xiàn)單元處實(shí)現(xiàn)了寬帶電磁波信號(hào)的1/40λ的超分辨?zhèn)鬏?同時(shí)增強(qiáng)了干擾源抑制能力。亞波長(zhǎng)天線(xiàn)陣列的應(yīng)用研究對(duì)端口密集分布的多輸入多輸出通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)具有重要意義。第五章歸納總結(jié)了本論文的主要工作,對(duì)時(shí)間反演技術(shù)以及亞波長(zhǎng)天線(xiàn)陣列的下一步的研究應(yīng)用方向進(jìn)行了展望。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O441.4

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 丁帥;王秉中;葛廣頂;王多;趙德雙;;基于時(shí)間透鏡原理實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)時(shí)間反演[J];物理學(xué)報(bào);2012年06期

2 章志敏;;時(shí)間反演操作的表示方法及其等效表達(dá)[J];寧夏大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年02期

3 梁木生;王秉中;丁帥;;基于全電子技術(shù)的時(shí)間反演鏡:從聲波到微波[J];微波學(xué)報(bào);2011年06期

4 郭應(yīng)煥;郭振華;郭巍;;遲到131年的證明:普適時(shí)間反演不變性禁止任何可逆性[J];宇航學(xué)報(bào);2010年02期

5 池黎明;朱鵬飛;李向亭;;納米等離子體中定位聚焦的時(shí)間反演控制[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2010年08期

6 趙德雙;岳文君;余敏;張升學(xué);;時(shí)間反演脈沖電磁波在雙負(fù)材料中傳播特性研究[J];物理學(xué)報(bào);2012年07期

7 張玫;談?wù)剷r(shí)間反演[J];大學(xué)物理;1986年08期

8 李德;洪勁松;王秉中;;提高無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)信息安全的時(shí)間反演技術(shù)[J];紅外與毫米波學(xué)報(bào);2010年02期

9 喬韜;;基于時(shí)間反演的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)的研究進(jìn)展[J];科技信息;2011年25期

10 梁木生;王秉中;章志敏;丁帥;臧銳;;基于遠(yuǎn)場(chǎng)時(shí)間反演的亞波長(zhǎng)天線(xiàn)陣列研究[J];物理學(xué)報(bào);2013年05期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 劉哲;趙德雙;王秉中;;時(shí)間反演在無(wú)線(xiàn)傳感器電磁共存中的應(yīng)用前景[A];2011年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2011年

2 陳世韜;肖紹球;王秉中;;基帶信號(hào)實(shí)現(xiàn)時(shí)間反演通信的研究[A];2009年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2009年

3 梁木生;王秉中;丁帥;;基于混合信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)間反演鏡的方案研究[A];2011年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 梁木生;微波時(shí)間反演系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2015年

2 陳英明;時(shí)間反演電磁系統(tǒng)的多論域分析及可計(jì)算建模[D];電子科技大學(xué);2014年

3 黃海燕;時(shí)間反演電磁波傳播特性研究[D];電子科技大學(xué);2014年

4 章志敏;時(shí)間反演電磁波在復(fù)雜媒質(zhì)中的傳播特性研究[D];電子科技大學(xué);2015年

5 周洪澄;時(shí)間反演系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案及其關(guān)鍵器件研究[D];電子科技大學(xué);2016年

6 李冰;時(shí)間反演在高分辨率成像及無(wú)線(xiàn)輸能中的應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2016年

7 屠惠琳;時(shí)間反演電磁波在復(fù)雜媒介中的傳播特性及其應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2016年

8 鐘壘;可重構(gòu)天線(xiàn)的研究及其在時(shí)間反演系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];電子科技大學(xué);2016年

9 劉小飛;基于電磁時(shí)間反演的高分辨率成像與自適應(yīng)無(wú)線(xiàn)傳輸研究[D];電子科技大學(xué);2010年

10 張光e，

本文編號(hào)：1316367