基于石墨烯的透明与可调控微波毫米波器件研究
发布时间：2020-12-26 17:43
随着无线通信系统的高度集成化与智能化发展,具有透明、柔性与可调特征的新型微波毫米波器件在军事和民用通信领域具有重要的应用价值。基于传统材料和工艺的微波毫米波器件在柔性与智能无线通信系统中面临越来越多的问题,迫切需要新的材料体系和新的设计理论作为支撑。石墨烯作为一种新型二维碳基材料,因其具有载流子迁移率高、透光性好、导热性高、机械柔韧性好、导电率动态可调等特点,近年来成为研究的热点,在透明导电膜、纳米机电开关、场效应管、太赫兹吸波器、纳米天线、调制器、传感器、光电探测器等领域具有广阔应用前景。然而,因为材料工艺和设计理论的不完善,石墨烯在微波毫米波领域的应用受到很大局限,其优异性能尚未得到发挥,很多基础问题的研究还不够深入。本文旨在利用石墨烯材料的高透光性与可调控电磁特性,探索其在透明与可调控微波毫米波器件领域的设计方法与应用潜力,为解决新型微波毫米波器件设计问题提供新的思路和方法。本文的主要工作包括以下几个方面:1.系统阐述了石墨烯的电学、光学、力学及近场辐射特性,分析了石墨烯的制备方法及各自的优势。基于石墨烯的宏观数学建模方法,研究了不同化学势、温度、弛豫时间下石墨烯电导率的变化规律...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
飞机和轮船驾驶舱玻璃
隐身涂覆材料提出更高要求，如透光率、宽带吸波、柔性、耐高温等。(a) (b)图1.2 小尺寸金属屏蔽盒及人工磁导体屏蔽盒[4-5]大量的微波毫米波器件需要工作在户外的环境中，要经受住较复杂的温度、湿度、电磁等条件的考验。这使得他们必须放置在屏蔽盒中。单片集成电路(MICs)、单片微波集成电路(MMICs)、微机电系统(MEMSs)必须放置在能承受机械压力和电磁干扰的环境中。同时，为了实现小型化和提高紧密度，一些微波模块和电子元件必须放置在固定的区域，这使得屏蔽盒的设计显得更加的重要。图 1.2(a)和(b)展示了两种金属屏蔽盒[4-5]，他们都能实现高效的电磁屏蔽功能，以保护放置在其中的电路。图 1.2(b)的结构还能抑制壳体内的电磁谐振，提高电磁屏蔽效率。然而，现有的绝大多数屏蔽盒都是非透明的，能同时抑制内部电磁谐振的更是少之又少。为了在实现较高屏蔽效率的同时，实现透明以便于随时观察屏蔽盒内部电路工作情况，必须设计出一款能同时实现电磁屏蔽、谐振抑制、高透明
电控反射型空间幅度调制器及激光控反射型空间幅度调制器[6-7]
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞行器隐身技术研究及发展[J]. 贺媛媛,周超. 飞航导弹. 2012(01)
[2]A metamaterial absorber with direction-selective and polarisation-insensitive properties[J]. 顾超,屈绍波,裴志斌,徐卓. Chinese Physics B. 2011(03)
[3]一种适用于雷达罩的频率选择表面新单元研究[J]. 李小秋,高劲松,赵晶丽,孙连春. 物理学报. 2008(06)
[4]改变Y孔单元排列方式对FSS极化稳定性的影响[J]. 贾宏燕,冯晓国,高劲松. 光学精密工程. 2007(06)
博士论文
[1]石墨烯及其复合材料的制备与性能研究[D]. 刘霞.东华大学 2016
[2]石墨烯的电磁特性及其无源元件研究[D]. 徐一骊.浙江大学 2016
[3]电磁超材料的设计及其吸波性能的研究[D]. 王国栋.华中科技大学 2014
[4]石墨烯衍生物及其复合材料的制备与性能研究[D]. 赵昕.东华大学 2013
硕士论文
[1]石墨烯在太赫兹天线中的应用研究[D]. 潘钦旭.浙江大学 2016
[2]石墨烯薄膜高频介电特性的测量研究[D]. 杨山.电子科技大学 2016
[3]基于石墨烯器件和大带宽频率选择表面的研究[D]. 许莹莹.浙江大学 2014
本文编号：2940170
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
飞机和轮船驾驶舱玻璃
隐身涂覆材料提出更高要求，如透光率、宽带吸波、柔性、耐高温等。(a) (b)图1.2 小尺寸金属屏蔽盒及人工磁导体屏蔽盒[4-5]大量的微波毫米波器件需要工作在户外的环境中，要经受住较复杂的温度、湿度、电磁等条件的考验。这使得他们必须放置在屏蔽盒中。单片集成电路(MICs)、单片微波集成电路(MMICs)、微机电系统(MEMSs)必须放置在能承受机械压力和电磁干扰的环境中。同时，为了实现小型化和提高紧密度，一些微波模块和电子元件必须放置在固定的区域，这使得屏蔽盒的设计显得更加的重要。图 1.2(a)和(b)展示了两种金属屏蔽盒[4-5]，他们都能实现高效的电磁屏蔽功能，以保护放置在其中的电路。图 1.2(b)的结构还能抑制壳体内的电磁谐振，提高电磁屏蔽效率。然而，现有的绝大多数屏蔽盒都是非透明的，能同时抑制内部电磁谐振的更是少之又少。为了在实现较高屏蔽效率的同时，实现透明以便于随时观察屏蔽盒内部电路工作情况，必须设计出一款能同时实现电磁屏蔽、谐振抑制、高透明
电控反射型空间幅度调制器及激光控反射型空间幅度调制器[6-7]
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞行器隐身技术研究及发展[J]. 贺媛媛,周超. 飞航导弹. 2012(01)
[2]A metamaterial absorber with direction-selective and polarisation-insensitive properties[J]. 顾超,屈绍波,裴志斌,徐卓. Chinese Physics B. 2011(03)
[3]一种适用于雷达罩的频率选择表面新单元研究[J]. 李小秋,高劲松,赵晶丽,孙连春. 物理学报. 2008(06)
[4]改变Y孔单元排列方式对FSS极化稳定性的影响[J]. 贾宏燕,冯晓国,高劲松. 光学精密工程. 2007(06)
博士论文
[1]石墨烯及其复合材料的制备与性能研究[D]. 刘霞.东华大学 2016
[2]石墨烯的电磁特性及其无源元件研究[D]. 徐一骊.浙江大学 2016
[3]电磁超材料的设计及其吸波性能的研究[D]. 王国栋.华中科技大学 2014
[4]石墨烯衍生物及其复合材料的制备与性能研究[D]. 赵昕.东华大学 2013
硕士论文
[1]石墨烯在太赫兹天线中的应用研究[D]. 潘钦旭.浙江大学 2016
[2]石墨烯薄膜高频介电特性的测量研究[D]. 杨山.电子科技大学 2016
[3]基于石墨烯器件和大带宽频率选择表面的研究[D]. 许莹莹.浙江大学 2014
本文编号：2940170
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