石墨烯超宽带平面天线

发布时间：2020-05-19 18:21

【摘要】：随着无线通信系统的快速发展以及无线通信用户数量的日益增长,现有频段的频谱资源越发匮乏,所以高频段的频谱有待开发,太赫兹天线也越发受到研究人员的重视。此外相比于毫米波频段,太赫兹具有一些独特的性能,逐渐成为研究热点,且石墨烯在太赫兹频段具有广泛的应用前景。但是石墨烯在超宽带天线领域的相关研究并不多,并且将石墨烯天线加工出来,研究其实际电路和辐射特性的探索更是寥寥无几。基于这种现状,本论文对基于石墨烯的超宽带平面天线相关内容展开研究,研究并设计适用于太赫兹频段的平面天线,对研究石墨烯材料在太赫兹频段的应用具有重要的参考价值。本论文主要研究分析以太赫兹频段、超宽带为主要特征的石墨烯平面天线及其设计方法和关键参数。该论文主要工作内容和创新点在于:首先,介绍了适用于太赫兹频段天线设计石墨烯材料的相关特性,以及扩展带宽的相关方法;第二,对矩形平面单极子天线进行了理论介绍,仿真设计了中心频率在150GHz的石墨烯超宽带矩形平面单极子天线,并进行了1×2组阵。并且创新性地引入了改善石墨烯天线在大介质板上辐射性能的方法,且在石墨烯天线中首次引入了陷波方法。已经加工和测试,虽然测试结果不太理想,与仿真结果存在一定偏差,但是作为验证性课题研究,我们不仅探索了石墨烯天线在THz频段的电磁特性,而且通过研究和测试,发现和理解现存不足,为后续研究创造了有利条件且打下一定的研究基础,也为后来的研究人员提供了宝贵的借鉴经验和指导;第三,对椭圆形平面单极子天线进行了理论介绍,仿真设计了石墨烯超宽带椭圆平面单极子天线,其中心频率在200GHz,并进行了1×2列研究;最后,研究了石墨烯在对数周期齿天线的应用。
【图文】：

上海交通大学硕士学位论文 S.Y.Suh 等人又提出为圆孔改变了天线表顺时团队设计了一副阻抗带宽可达到 22:1具有方向图稳定的特馈[23]以及切角技术和平板天线结构近似为制了与电路集成的发

向图带宽只有 4:1。因此 S.Y.Suh 等人又提出在平板上开两个圆孔，带宽扩大到 7:1，这是因为圆孔改变了天线表面电流分布，其天线结（b）所示[18]。之后，钟顺时团队设计了一副叶片型平面单板天线，，贴片上开三个圆孔，其阻抗带宽可达到 22:1(即 1.3GHz-29.7GHz)[19]的矩形平板单极子天线具有方向图稳定的特性，且通过改变偏置馈2]、采用两点或者多点同馈[23]以及切角技术和短路相结合[24]等方法，的特性[8]。虽然超宽带平板天线结构近似为平面，但是该天线的单与导体地板相垂直，限制了与电路集成的发展。图 1-1 双锥天线Fig.1-1Bi-conical antenna
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ127.11;TN822.8

【参考文献】

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本文编号：2671292