基于石墨烯太赫兹频段超材料天线的设计与研究

发布时间：2021-12-28 01:23

　　太赫兹频率范围为0.1-10THz,介于微波和光频之间,兼具微波通信和光通信优点,具有传输速率高、容量大、方向性强、安全性高及穿透性好等优势,太赫兹通信将成为未来通信系统发展趋势。首先,本文介绍了超材料和石墨烯,超材料是具有人工结构的复合材料,其性质不仅取决于材料本身,更取决于人工结构以及人工结构的几何尺寸。石墨烯具有高电导率、高热导率、高载流子迁移率等特性,控制掺杂程度或调节偏置电压都可以改变石墨烯化学势,进而改变石墨烯表面电导率。将石墨烯和超材料结合,用于改进太赫兹天线性能具有重大研究意义和价值。其次,本文设计并仿真了三种太赫兹频段超材料,分别是金属环超材料、石墨烯单环超材料和石墨烯—金属环复合超材料,左手频段分别为0.622-1.160THz、2.74-5.29THz和4.06-6.42THz,左手频段内传输系数S₂₁分别大于75%、95%和60%,通带特性良好,非常适合设计天线。最后,将三种超材料用于对应频段太赫兹天线的设计,研究发现加入超材料后太赫兹天线频带得到扩展,石墨烯加载在所设计太赫兹天线上,天线频带得到进一步扩展,采用外加偏置电压方式调节石墨烯表... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-5双T型超材料2011年，梁昌洪课题组设计了三角型超材料[41]

三角型超材料2012年，张洪欣课题组设计了一种十字环型超材料[42]

十字环型超材料[43]

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3553124