当前位置:主页 > 科技论文 > 电子信息论文 >

用于微波成像的1bit可编程调相超表面

发布时间:2021-05-15 16:20
  微波成像作为微波学科的一个重要研究方向广泛应用于安检成像系统、医学成像,拥有广泛的用途,超表面因为其体积小、重量轻、对波束调控能力强等一系列优点成为微波甚至是光学领域的研究热点。传统的微波成像系统,透镜体积大、重量大,用超表面取代微波成像传统介质透镜有很大的潜力。一般成像系统的透镜因为固定焦点,均采用机械扫描的结构,不仅增大了成像系统的体积,实时性也不高,即使是现存的可重构超表面,也多为频率可重构即频率分集超表面,因为利用了单元的不同频率响应特性,效率会比较低,而且辐射场的自由度也是有限的、在相应频点是固定的。可编程超表面的出现提高了对超表面控制的自由度,而现有的可编程超表面几乎均不可同时独立控制每个单元,只能分时控制一行或者一列,大大降低了超表面的性能,甚至完全难以应用于成像。本研究中的可编程超表面可实现和相控阵相似的效果,并且没有复杂的移相器网络,易于维护,成本也被大大降低。传统的聚焦超表面一旦制作完成,焦点、焦距、工作频段等特性均无法改变,而可编程超表面将超表面的自由度提升到了最大。本文研究了一种用与X波段微波成像的可编程调相超表面,使用环形缝隙反射单元,单元周期10mm,在通过... 

【文章来源】:哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】:88 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及研究内容和意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 超表面的发展简述
        1.2.2 可重构超表面研究现状
        1.2.3 可编程超表面研究现状
    1.3 国内外文献综述的简析
    1.4 课题的主要研究内容及论文结构介绍
第2章 可编程超表面的设计及成像理论
    2.1 引言
    2.2 广义反射与折射定律
    2.3 相位矩阵计算及成像原理
        2.3.1 波带片
        2.3.2 传输模型与衍射理论
        2.3.3 散射成像
    2.4 本章小结
第3章 单元结构选择与优化
    3.1 引言
    3.2 PIN二极管选择
    3.3 单元结构选择
    3.4 单元结构的仿真及优化
        3.4.1 二极管的加载位置
        3.4.2 单元参数优化
        3.4.3 直流馈线影响研究
    3.5 单元等效电路分析
    3.6 本章小结
第4章 阵列整体仿真及功能实现仿真
    4.1 引言
    4.2 波带片成像分辨率
    4.3 PIN调相超表面与衍射理论计算对比
    4.4 PIN调相超表面和几何尺寸变化调相超表面对比
    4.5 入射波斜入射阵列仿真
    4.6 阵列聚焦范围研究
    4.7 本章小结
第5章 控制系统的设计及整体功能的实现
    5.1 引言
    5.2 控制板PCB设计及制作
        5.2.1 芯片选型
        5.2.2 控制板PCB设计及制作
        5.2.3 控制及通信程序
    5.3 加工及测试
        5.3.1 加工实物
        5.3.2 控制系统软件及硬件测试
        5.3.3 超表面测试方案
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢


【参考文献】:
期刊论文
[1]Wireless Communications with Programmable Metasurface:Transceiver Design and Experimental Results[J]. Wankai Tang,Xiang Li,Jun Yan Dai,Shi Jin,Yong Zeng,Qiang Cheng,Tie Jun Cui.  中国通信. 2019(05)
[2]频域稀疏毫米波人体安检成像处理和快速成像稀疏阵列设计[J]. 田鹤,李道京,祁春超.  雷达学报. 2018(03)

博士论文
[1]频率选择超构表面理论及其在孔径成像系统中的应用研究[D]. 寇娜.西安电子科技大学 2018
[2]基于数字表征的编码超表面及其应用[D]. 刘硕.东南大学 2017

硕士论文
[1]基于原子层沉积技术的X射线菲涅耳波带片的研制[D]. 闫美菊.北京交通大学 2019
[2]可调超表面天线罩的设计与应用研究[D]. 徐豪骏.北京邮电大学 2019
[3]毫米波超表面电磁透镜天线研究[D]. 戴少鹏.浙江大学 2019



本文编号:3187954

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3187954.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户27eb4***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com