基于懸鏈線結(jié)構(gòu)的太赫茲聚焦天線罩設(shè)計
發(fā)布時間:2021-11-03 09:57
在大多數(shù)天線系統(tǒng)中,每個天線或者天線陣列都需要天線罩,傳統(tǒng)天線罩只能對天線進行物理防護,但隨著人們對調(diào)控電磁波束的需求日益增大,傳統(tǒng)天線罩已難以滿足要求。近些年來,越來越多的電磁調(diào)控功能被添加到天線罩中,用于實現(xiàn)對電磁波束的選擇性透過、吸波、偏折以及聚焦等功能。與此同時,太赫茲波憑借諸多優(yōu)良的性能,在無損檢測、醫(yī)學成像、高保密通訊以及大氣環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域有著很大的應(yīng)用潛力,所以人們對太赫茲技術(shù)的研究熱情一直處于高位,而實現(xiàn)太赫茲波束的高精度聚焦,對提高太赫茲成像分辨率有著舉足輕重的作用。以往太赫茲波段的聚焦方法普遍存在著工作帶寬窄、制備困難、忽視聚焦精度等問題,而超表面結(jié)構(gòu)天線罩的出現(xiàn)為解決上述問題帶來了一線曙光。本文主要提出了一種基于懸鏈線單元結(jié)構(gòu),并加以雙螺旋排布的太赫茲波段超表面天線罩,經(jīng)過仿真優(yōu)化,這款超表面天線罩可以產(chǎn)生高度緊湊的聚焦波束。與傳統(tǒng)的太赫茲聚焦器件不同,這款超表面結(jié)構(gòu)具有設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、加工難度小、超寬的帶寬以及剖面低的特點,將在太赫茲高分辨成像領(lǐng)域有很大的應(yīng)用潛力。此外,本文還研究了這款天線罩對于不同入射角度,不同折射率條件下入射的太赫茲波的聚焦情況,總結(jié)了其中的...
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
由左至右依次為方環(huán)型、漁網(wǎng)型和“工”字型超表面材料[13-15]
第一章緒論5(a)一種等離子體納米縫陣列(b)多功能各向異性超表面圖1-3具有波束調(diào)控功能的超表面材料[27,29]在攻讀碩士學位期間,我有幸在微細加工與光學技術(shù)國家重點實驗室進行基地實踐,該團隊在亞波長電磁學領(lǐng)域頗有建樹,在利用超表面材料對電磁波波束進行調(diào)控方面取得了一系列重要的成果[30-32],創(chuàng)新性地采用各向異性人工單元結(jié)構(gòu)以及懸鏈線光學結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了對不同頻段,不同極化方式電磁波的波束調(diào)控,相關(guān)研究成果不僅多次在國際知名期刊上發(fā)表,在生產(chǎn)實踐中也有較好的應(yīng)用,使該實驗室在超表面的相關(guān)研究領(lǐng)域占有一席之地。以上關(guān)于超表面的介紹都只涉及靜態(tài)超表面材料,即該超表面對電磁波的響應(yīng)一般是固定不變的,近些年來,功能更為多樣的動態(tài)超材料也得到了廣泛的研
電子科技大學碩士學位論文8(a)原理示意圖(b)0.8THz入射時,不同磁感應(yīng)強度下,焦斑一維能流密度分布曲線圖1-5銻化銦太赫茲聚焦器件[36]2017年,N.V.Chernomyrdin等人[37]開發(fā)了一個三維系統(tǒng),基于非接觸式固體浸沒法,將太赫茲光束聚焦到瞬逝場中,從而獲得了高精度的焦斑,通過數(shù)值仿真與實驗測量,成像分辨率可以達到0.35λ(λ為電磁波波長)。該復(fù)合固體浸沒式透鏡示于圖1-6(a),由高密度聚乙烯和高阻抗硅組成,復(fù)合透鏡能進一步地減小聚焦光斑的尺寸,它的球面與匯聚的太赫茲波前同圓心,其平面與像平面平行。他們利用連續(xù)光柵掃描系統(tǒng),搭建了圖1-6(b)所示的成像實驗裝置,在反射模式下對成像效果進行測試,獲得了高分辨的圖像。由于是非接觸式的方法,近場成像
【參考文獻】:
期刊論文
[1]對稱光滑曲線上滑動端點懸鏈線的平衡位形[J]. 沈旭東,邱為鋼. 物理通報. 2020(01)
[2]基于Pancharatnam-Berry相位調(diào)控產(chǎn)生混合偏振矢量光束[J]. 徐兆鑫,黃修章,黃攀立,艾余前,張晨,陳歡,易煦農(nóng). 光子學報. 2018(01)
[3]基于銻化銦亞波長陣列結(jié)構(gòu)的太赫茲聚焦器件[J]. 谷文浩,常勝江,范飛,張選洲. 物理學報. 2016(01)
[4]Principles of electromagnetic waves in metasurfaces[J]. LUO XianGang. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2015(09)
[5]非相干LED光源產(chǎn)生高階Bessel光束[J]. 何西,吳逢鐵,李攀,陳姿言. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2014(07)
[6]時域有限差分法在超聲波聲場特性分析中的應(yīng)用[J]. 周正干,魏東. 機械工程學報. 2010(02)
[7]無衍射J0光束的理論分析[J]. 邢笑雪,吳逢鐵,張建榮. 華僑大學學報(自然科學版). 2006(01)
[8]準三維頻率選擇表面的矢量模式分析[J]. 史為民,章文勛. 東南大學學報. 1990(06)
博士論文
[1]太赫茲雙頻段電磁超表面研究[D]. 王太磊.華東師范大學 2019
[2]太赫茲雷達目標檢測與高分辨成像算法研究[D]. 劉通.電子科技大學 2018
[3]基于表面等離子體的V形天線的設(shè)計與研究[D]. 焦蛟.電子科技大學 2017
[4]基于超振蕩光場的遠場超分辨成像原理和方法研究[D]. 湯東亮.中國科學院研究生院(光電技術(shù)研究所) 2016
[5]具有強非線性和旋電效應(yīng)的有源微波媒質(zhì)研究[D]. 王志宇.浙江大學 2013
碩士論文
[1]基于懸鏈線光學的位相調(diào)控納米結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究[D]. 張雷軍.電子科技大學 2019
[2]基于十字及方環(huán)單元結(jié)構(gòu)的頻率選擇表面的研究與設(shè)計[D]. 趙輝.安徽大學 2017
[3]兩種特殊光束的分析與新元件的設(shè)計[D]. 孫川.華僑大學 2016
本文編號:3473490
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
由左至右依次為方環(huán)型、漁網(wǎng)型和“工”字型超表面材料[13-15]
第一章緒論5(a)一種等離子體納米縫陣列(b)多功能各向異性超表面圖1-3具有波束調(diào)控功能的超表面材料[27,29]在攻讀碩士學位期間,我有幸在微細加工與光學技術(shù)國家重點實驗室進行基地實踐,該團隊在亞波長電磁學領(lǐng)域頗有建樹,在利用超表面材料對電磁波波束進行調(diào)控方面取得了一系列重要的成果[30-32],創(chuàng)新性地采用各向異性人工單元結(jié)構(gòu)以及懸鏈線光學結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了對不同頻段,不同極化方式電磁波的波束調(diào)控,相關(guān)研究成果不僅多次在國際知名期刊上發(fā)表,在生產(chǎn)實踐中也有較好的應(yīng)用,使該實驗室在超表面的相關(guān)研究領(lǐng)域占有一席之地。以上關(guān)于超表面的介紹都只涉及靜態(tài)超表面材料,即該超表面對電磁波的響應(yīng)一般是固定不變的,近些年來,功能更為多樣的動態(tài)超材料也得到了廣泛的研
電子科技大學碩士學位論文8(a)原理示意圖(b)0.8THz入射時,不同磁感應(yīng)強度下,焦斑一維能流密度分布曲線圖1-5銻化銦太赫茲聚焦器件[36]2017年,N.V.Chernomyrdin等人[37]開發(fā)了一個三維系統(tǒng),基于非接觸式固體浸沒法,將太赫茲光束聚焦到瞬逝場中,從而獲得了高精度的焦斑,通過數(shù)值仿真與實驗測量,成像分辨率可以達到0.35λ(λ為電磁波波長)。該復(fù)合固體浸沒式透鏡示于圖1-6(a),由高密度聚乙烯和高阻抗硅組成,復(fù)合透鏡能進一步地減小聚焦光斑的尺寸,它的球面與匯聚的太赫茲波前同圓心,其平面與像平面平行。他們利用連續(xù)光柵掃描系統(tǒng),搭建了圖1-6(b)所示的成像實驗裝置,在反射模式下對成像效果進行測試,獲得了高分辨的圖像。由于是非接觸式的方法,近場成像
【參考文獻】:
期刊論文
[1]對稱光滑曲線上滑動端點懸鏈線的平衡位形[J]. 沈旭東,邱為鋼. 物理通報. 2020(01)
[2]基于Pancharatnam-Berry相位調(diào)控產(chǎn)生混合偏振矢量光束[J]. 徐兆鑫,黃修章,黃攀立,艾余前,張晨,陳歡,易煦農(nóng). 光子學報. 2018(01)
[3]基于銻化銦亞波長陣列結(jié)構(gòu)的太赫茲聚焦器件[J]. 谷文浩,常勝江,范飛,張選洲. 物理學報. 2016(01)
[4]Principles of electromagnetic waves in metasurfaces[J]. LUO XianGang. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2015(09)
[5]非相干LED光源產(chǎn)生高階Bessel光束[J]. 何西,吳逢鐵,李攀,陳姿言. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2014(07)
[6]時域有限差分法在超聲波聲場特性分析中的應(yīng)用[J]. 周正干,魏東. 機械工程學報. 2010(02)
[7]無衍射J0光束的理論分析[J]. 邢笑雪,吳逢鐵,張建榮. 華僑大學學報(自然科學版). 2006(01)
[8]準三維頻率選擇表面的矢量模式分析[J]. 史為民,章文勛. 東南大學學報. 1990(06)
博士論文
[1]太赫茲雙頻段電磁超表面研究[D]. 王太磊.華東師范大學 2019
[2]太赫茲雷達目標檢測與高分辨成像算法研究[D]. 劉通.電子科技大學 2018
[3]基于表面等離子體的V形天線的設(shè)計與研究[D]. 焦蛟.電子科技大學 2017
[4]基于超振蕩光場的遠場超分辨成像原理和方法研究[D]. 湯東亮.中國科學院研究生院(光電技術(shù)研究所) 2016
[5]具有強非線性和旋電效應(yīng)的有源微波媒質(zhì)研究[D]. 王志宇.浙江大學 2013
碩士論文
[1]基于懸鏈線光學的位相調(diào)控納米結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究[D]. 張雷軍.電子科技大學 2019
[2]基于十字及方環(huán)單元結(jié)構(gòu)的頻率選擇表面的研究與設(shè)計[D]. 趙輝.安徽大學 2017
[3]兩種特殊光束的分析與新元件的設(shè)計[D]. 孫川.華僑大學 2016
本文編號:3473490
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