基于石墨烯器件和大帶寬頻率選擇表面的研究.pdf

1、近年來，隨著無線通信市場的競爭，通信朝著多波段、寬頻帶方向發(fā)展。對能夠多功能工作的移動通信設備的需求日益增大。而且，無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展，對現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)提出了更高的要求，多頻段、多功能的無線器件成了國內(nèi)外學者研究的熱點。
　　本文首先介紹了石墨烯器件及ku波段的頻率選擇表面的研究背景和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。隨后介紹了本文的理論基礎，首先，研究了石墨烯電導率模型，推導出石墨烯電導率可調(diào)的公式原理。然后研究了本文主要的研究對象之一的微

2、帶貼片天線理論，為THz石墨烯微帶貼片天線奠定理論基礎。最后，介紹了開口諧振環(huán)的分析理論，研究了其等效電路和互補結(jié)構(gòu)的等效電路。
　　本文提出了石墨烯偶極子天線及其陣列天線，通過調(diào)節(jié)電導率，實現(xiàn)頻率和增益可調(diào)，并且實現(xiàn)了一種新型具有開關(guān)特性的THz天線，對于石墨烯偶極子陣列天線，實現(xiàn)了增益可調(diào)。然后研究了將石墨烯應用于單個微帶貼片天線和其陣列，實現(xiàn)了頻率和增益可調(diào)。之后研究了分形貼片石墨烯天線，將石墨烯賦予阻抗表面的條件，通過石墨

3、烯電導率理論，準確的研究了石墨烯分形天線根據(jù)不同電導率、不同階數(shù)的變化曲線。最后研究了微波波段的石墨烯FSS，采用阻抗表面法，實現(xiàn)了頻率選擇表面的吸收強度可調(diào)。
　　針對ku波段，本文的第四章分別設計了不同結(jié)構(gòu)的頻率選擇表面(FSS)。先通過開口諧振環(huán)(SRR)做具有阻帶和通帶特性的FSS，研究了線寬、介電常數(shù)、基底厚度和層數(shù)對這種SRR-FSS的頻率響應特性影響。并設計了工作在12-15GHz的通帶基于開口諧振環(huán)的頻率選擇表面。