本文關(guān)鍵詞：時間反演電磁波在復(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　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：鑒于時間反演電磁學(xué)在超寬帶電磁波通信、雷達(dá)探測與成像等領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景,因此,基于時間反演電磁波的超分辨聚焦特性的研究受到廣泛關(guān)注。為滿足無線通信系統(tǒng)在大容量、高速率、小型化等方面日益增長的需求,在受限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)信道獨(dú)立的多天線系統(tǒng)顯得極其重要,而用于實(shí)現(xiàn)時間反演超分辨的特殊媒介的設(shè)計是電磁波的超分辨?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象,對時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陣列結(jié)構(gòu),研究了其對目標(biāo)源的散射特性的影響。綜合分析結(jié)果,提出了三種亞波長天線陣列,實(shí)現(xiàn)了時間反演電磁波的超分辨?zhèn)鬏?旨在為基于時間反演技術(shù)的多天線系統(tǒng)的設(shè)計提供指導(dǎo)作用,本論文的主要研究內(nèi)容概括如下:第一章,介紹了時間反演技術(shù)的研究背景和意義,簡單闡述了近年來時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)狀以及各類亞波長天線陣列的研究進(jìn)展。第二章,深入研究了時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)計提供了理論指導(dǎo)。第三章,主要對時間反演電磁波在金屬媒介中的傳播特性展開了研究。首先,通過分析金屬絲陣列對寬帶信號的散射特性,首次實(shí)現(xiàn)了一種由單頻信號激勵,在單目標(biāo)以及多目標(biāo)源超分辨聚焦的亞波長天線陣列,為多頻帶天線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)合時間反演技術(shù),實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)天線對寬帶信號的1/35λ的超分辨?zhèn)鬏?建立了本征模式與亞波長天線陣列的超分辨性能之間的聯(lián)系;最后,通過參數(shù)化分析金屬絲諧振單元間距、長度以及諧振結(jié)構(gòu)分布對目標(biāo)天線的超分辨?zhèn)鬏斝阅艿挠绊?得到了諧振長度決定目標(biāo)天線具有超分辨性能的頻帶范圍的結(jié)論,對諧振結(jié)構(gòu)的可建�？闪炕O(shè)計具有重要的指導(dǎo)意義。第四章,主要開展了基于時間反演電磁波的亞波長天線陣列的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。首先,提出了一種由不同長度的諧振單元構(gòu)成的單元間距為λ/40的二單元亞波長天線陣列,仿真及實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果表明,結(jié)合時間反演技術(shù),該陣列單元可同時實(shí)現(xiàn)不同頻段內(nèi)信號的超分辨?zhèn)鬏?有效的提高了傳輸系統(tǒng)對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,提出了非對稱與對稱的亞波長天線陣列,仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,分別用不同位置處的天線單元作為諧振結(jié)構(gòu)的激勵源時,可實(shí)現(xiàn)空間分集,結(jié)合時間反演技術(shù),在各天線單元處實(shí)現(xiàn)了寬帶電磁波信號的1/40λ的超分辨?zhèn)鬏?同時增強(qiáng)了干擾源抑制能力。亞波長天線陣列的應(yīng)用研究對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,對時間反演技術(shù)以及亞波長天線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)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O441.4

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7 張玫;談?wù)剷r間反演[J];大學(xué)物理;1986年08期

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

9 喬韜;;基于時間反演的無線傳感網(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

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1 劉哲;趙德雙;王秉中;;時間反演在無線傳感器電磁共存中的應(yīng)用前景[A];2011年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2011年

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

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10 張光e，

本文編號：1316367