多波段太赫兹超材料吸波器的仿真与设计

发布时间：2022-02-20 16:19

　　近年来,微波和太赫兹波段超材料共振吸收材料的设计、制备和测量引起了广泛的关注。太赫兹波段是跨越红外和毫米波,同时也是最后一个被开发的电磁波频段,（太赫兹（THz）波段是介于红外和毫米波之间的一个波段,是电磁波谱范围内最后一个未被开发的波段。THz技术与传统技术相比备受关注的原因主要在于其光谱信息极为丰富、脉冲宽度短、光谱范围宽、光子能量低和穿透性极强等特点,并逐步应用在前沿科学,成为一种不可替代的检测手段。）然而目前THz频段是电磁频谱中利用率较低的频段,主要是由于缺乏适当的电子元件,使其应用在THz通信、成像、遥感和光谱系统中。因此,THz波段的功能器件也成为研究热点之一。而作为功能器件中的一种重要的电子元件-THz吸收器,因其具有高灵活性的特点,可应用在科学研究,生物医疗和国防安全等领域中。因此,近年来,THz吸收器也成为了研究热点之一。研究人员设计并制备了多种THz吸收元件,但这些吸收元件大多具有窄带或双带吸收性能。然而,在航空航天和THz通信系统领域,开发多任务系统需要通过多波段、多波束的手段获取更多的信息,这使得多波段THz吸收材料具有潜在的应用前景。本文以THz波段超材料吸... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 超材料
        1.1.1 超材料的研究背景
        1.1.2 超材料的应用及研究现状
    1.2 吸波器
        1.2.1 吸波器的研究背景
        1.2.2 吸波器的研究现状
    1.3 太赫兹波段
        1.3.1 太赫兹波的概述
        1.3.2 太赫兹波的研究与发展
    1.4 太赫兹波段超材料吸波器的国内外研究现状
    1.5 本论文的内容及结构
第二章 超材料吸波器的理论设计基础
    2.1 介电常数与磁导率
    2.2 阻抗匹配理论
    2.3 电磁波损耗机制
    2.4 等效电路分析法
    2.5 本章小结
第三章 基于单频或双频吸波器的研究
    3.1 方形单元吸波器的研究
        3.1.1 不同边长对吸收率的影响
        3.1.2 不同宽度对吸收率的影响
        3.1.3 不同入射角度对吸收率的影响
        3.1.4 不同衬底厚度对吸收率的影响
    3.2 圆环单元吸波器的研究
        3.2.1 不同圆环直径对吸收率的影响
        3.2.2 不同圆环宽度对吸收的影响
        3.2.3 不同入射角度对吸收率的影响
        3.2.4 不同衬底厚度对吸收率的影响
    3.3 嵌套式方形环多带吸波器的研究
        3.3.1 不同边长对吸收率的影响
        3.3.2 不同宽度对吸收率的影响
        3.3.3 不同入射角度对吸收率的影响
        3.3.4 不同衬底厚度对吸收率的影响
    3.4 本章总结
第四章 基于方形开口环多频带太赫兹超材料吸波器的研究
    4.1 吸波器模型的设计
    4.2 吸波器的吸收结果
        4.2.1 不同入射模式对吸收率的影响
        4.2.2 不同入射角度对吸收率的影响
    4.3 吸波器吸收的理论分析
        4.3.1 不同方形环组合对吸收率的影响
        4.3.2 不同方形环宽度对吸收率的影响
        4.3.3 电场能量分布
        4.3.4 磁场能量分布
        4.3.5 表面电流分布
        4.3.6 能量损失分布
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 未来工作展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于电阻型频率选择表面的宽带雷达超材料吸波体设计[J]. 惠忆聪,王春齐,黄小忠.  物理学报. 2015(21)

硕士论文
[1]荧光碳纳米点和磁性纳米石墨烯复合材料在生物成像与药物输送中的应用[D]. 陶惠泉.苏州大学 2012



本文编号：3635410