基于石墨烯特性的新型天线研究

发布时间：2022-11-11 20:13

　　天线是无线电系统和设备的重要组成部分。车联网、物联网、互联网、电视、广播、汽车导航、无线电通信、雷达等应用,只要是通过电磁波传递信号的设备都需要天线来进行电磁信号的接收和发射。因此,发展天线意义重大。相比于传统的金属天线,石墨烯天线在能够保持应有的性能基础上还具有独特的优势。论文的具体研究工作如下:（1）制备了一种高性能石墨烯薄膜。通过对氧化石墨烯薄膜进行不同温度的热处理,实现了石墨烯电导率的可调谐性。并且经过碳化、高温石墨化和滚压制得了一种具有优异性能的石墨烯薄膜。该石墨烯薄膜的基本单元为单层石墨烯,且单层石墨烯通过非常有序的方式堆叠成薄膜。石墨烯薄膜的电导率为0.5×10~7S/m,接近于金属铜的五分之一;它非常轻质,密度仅为1.5 g/cm~3,是铜的六分之一;另外该石墨烯薄膜的热导率为1932 W/mK,是铜的五倍;石墨烯薄膜有着优异的柔性和机械稳定性,在对折100次后相对体电阻率保持不变,这为制备低损耗、高散热、超柔性、高稳定性的天线奠定了基础。（2）基于石墨烯薄膜的特性,设计并制备了石墨烯偶极子天线和石墨烯微带阵列天线两种常用天线,同时制备了相同尺寸和结构的铜天线以验证石墨... 

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 石墨烯天线的研究背景及意义
        1.1.1 石墨烯的性质
        1.1.2 石墨烯薄膜的制备方法
    1.2 课题研究现状
        1.2.1 石墨烯薄膜研究现状
        1.2.2 石墨烯天线研究现状
    1.3 论文的主要内容及结构安排
    1.4 本章小结
第2章 天线基本理论
    2.1 天线基本电参数
    2.2 微带天线基本理论
        2.2.1 微带天线馈电方式
        2.2.2 微带天线辐射原理
        2.2.3 微带贴片分析设计
    2.3 微带阵列天线基本理论
        2.3.1 阵列天线工作原理
        2.3.2 阵列天线匹配网络
        2.3.3 微带不连续性补偿
    2.4 偶极子天线基本理论
        2.4.1 偶极子天线电流分布
        2.4.2 偶极子天线辐射原理
    2.5 本章小结
第3章 石墨烯天线的设计
    3.1 石墨烯薄膜制备
    3.2 石墨烯表征
        3.2.1 石墨烯微观表征
        3.2.2 电导率测量
        3.2.3 吸波特性测量
        3.2.4 机械稳定性测试
        3.2.5 连接特性测试
    3.3 石墨烯微带阵列天线的设计
        3.3.1 阵列单元的设计
        3.3.2 馈电网络的设计
        3.3.3 阵列天线的设计
    3.4 石墨烯偶极子天线的设计
    3.5 本章小结
第4章 石墨烯天线的测试与分析
    4.1 石墨烯特性测试与分析
    4.2 石墨烯微带阵列天线的测试与分析
        4.2.1 阵列单元的测试与分析
        4.2.2 阵列天线的测试与分析
    4.3 石墨烯偶极子天线的测试与分析
    4.4 石墨烯天线在手机的实际应用
    4.5 本章小结
第5章 总结和展望
    5.1 总结
    5.2 创新点
    5.3 展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间获得与学位论文相关的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]高导热石墨烯薄膜的制备方法及研究进展[J]. 宋凌志,徐鹏,戴思畅.  广州化工. 2017(09)
[2]石墨烯薄膜制备研究进展[J]. 洪泽勇,高林.  山东化工. 2014(11)



本文编号：3705670