【摘 要】
：
超表面是一种亚波长尺度的人工平面结构,其能通过设计具有不同尺寸、旋转方向、形状的超表面单元,实现对入射波特性参数的调控,可广泛应用于新一代无线通信、新体制雷达技术等领域。但目前超表面技术,特别是可重构型超表面存在制备工艺复杂、集成难度大等问题。光机结构式超表面仅通过改变外加激励的功率即可实现电磁特性的操控,具有操控简便且调控响应速度快的优点,从而受到广泛关注。本论文研究了光机结构式反射型微波超表面
【基金项目】
：
国家自然科学基金项目“光机结构式可控微波毫米波超表面关键技术研究”；
论文部分内容阅读
超表面是一种亚波长尺度的人工平面结构,其能通过设计具有不同尺寸、旋转方向、形状的超表面单元,实现对入射波特性参数的调控,可广泛应用于新一代无线通信、新体制雷达技术等领域。但目前超表面技术,特别是可重构型超表面存在制备工艺复杂、集成难度大等问题。光机结构式超表面仅通过改变外加激励的功率即可实现电磁特性的操控,具有操控简便且调控响应速度快的优点,从而受到广泛关注。本论文研究了光机结构式反射型微波超表面的实现机理;设计了两种基本结构;仿真并分析了光机结构式反射型微波超表面的电磁特性、光机耦合特性、机械特性;探索了相应的制备工艺以及测试方法;实验研究并验证了波束方向可控的功能。本论文主要研究内容和创新贡献如下:1.分析了基于广义斯涅尔定律的反射型超表面阵列排布理论以及光机结构式超表面的非线性光-机耦合理论,深入研究了光机结构式反射型微波超表面的实现机理与结构设计方法。分别从单元电磁谐振结构设计、机械悬臂结构设计、机械及电磁特性协同优化等三方面对超表面单元进行优化仿真,最终设计出两种毫米波频段的光机结构式反射型超表面单元及子阵。2.综合运用结构力学和电动力学理论,利用HFSS、COMSOL等仿真软件,并结合PYCHARM、MATLAB软件,对两种超表面单元结构进行一系列电磁特性仿真、光-机械耦合分析、悬臂尺寸优化。仿真得到平面波激励下波束从0°到-29.5°偏折、从34°到0°偏折以及从0°到25°偏折的三种异常偏折功能超表面,以及得到相应xoz平面近场分布图、Ey远场辐射方向图等。同时,仿真得到不同尺寸阵列在不同高度的喇叭天线激励下的不同电磁辐射特性。3.研制出两种超表面样品并搭建实验平台进行测试研究,测试结果显示:该超表面中心工作频点为28GHz,相对工作带宽为2.1%,异常偏折角度为35°,当外加功率EIRP值以3d Bm为间隔从41d Bm到47d Bm变化时,明显观察到了异常偏折波束的可重构特性,实验测试结果与仿真结果变化趋势基本一致,最终实现了波束方向可控的功能。本论文研究与设计的光机结构式反射型微波超表面为智能反射超表面提供一种新思路,可应用于无线通信网络、无人机通信系统等军事及民用领域。
其他文献
2010年,中资美元债市场开始发展,大多数发行债券的中资企业都是区域或者行业的龙头企业,拥有较好的商业经营模式,良好的银行融资渠道与政府支持,信用基本面较好,因而受到境外投资者的热捧,无论从发行数量还是发行总金额来看,中资美元债整体发行出现大幅增长。从发行数据上看,中资美元债在中资企业境外融资中的重要性不断攀升,从2014年开始,中国连续6年成为私人部门外币债务发行量最大的新兴市场国家（常殊昱和张
为了确保道路使用的安全性，有效控制建设成本，需要借助更加积极的技术处理手段，对路基拼宽施工技术进行全方位管理。针对公路改扩建拼宽填筑路基差异沉降处治技术展开研究，阐述不同类型的差异沉降处理技术应用注意事项，分析差异沉降问题的原因，总结相关经验，给出针对性处理建议，希望可以为同领域工作者提供合理参考作用。
近年来,我国牢牢把握国际形势和规律,兼顾两个市场、利用两种资源,实现两者的有机协调,在“双循环”新发展格局下,为中国经济发展和产业升级提供更大的空间,也为中国企业开展国际化战略、增强国际合作能力、建立国际竞争优势创造了机遇。中国自主创新能力的提高主要取决于研发投资,而企业作为经济活动的微观主体,其自主研发活动是中国创新能力提升的主要途径。创新企业走出中国,成为中国“双循环”战略的重要组成部分。本文
GPS、北斗等全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）在可视范围具有高精度定位功能,已被广泛用于各领域。然而,在密林、山区、峡谷、室内等应用场景中,因物体遮挡、恶劣天气等因素使定位区域可视卫星数量小于定位所需数量,导致GNSS定位精度低;同时,若定位区域内卫星导航信号完全拒止,则无法实现定位功能。为在卫星导航精度降级或拒止条件下实现高精度定
运用计算机视觉技术对患者进行无接触人体关键点定位是一项具有挑战性的研究。在医院及各种医疗保健机构中,放射科医生一般都需要近距离指导患者做出各种正确的体位,并操作医疗影像采集设备对准目标部位进行采集,这种反复的操作会极大地消耗技术人员的体力并增加他们的传染病感染风险。因此,为实现无接触的X线摄影,需要研究和设计一套基于可见光图像的人体关键点检测系统,辅助放射科医生和采集设备进行X线摄影中的医学影像采
出口作为我国进出口贸易的一环,其肩负了赚取外汇、平衡国际收支、促进就业等作用,重要性和意义不言而喻。近些年,商界和企业管理层中女性身影出现的频次越来越频繁,“董明珠、杨惠妍、吴亚军……”,她们如雷贯耳的名声之下是让人难以望其项背的成就,女性高管力量的崛起很大程度上归功于社会的发展和人们思想观念的转变。然而,当前有关“女性高管对出口影响”的研究还较少,大部分学者将注意力放在了“高管团队对企业公司治理
当今学术界,贸易便利化问题越来越成为人们研究国际贸易的发展趋势与主要关注对象,其对贸易环境的多方面考量结果也往往代表性地体现了一国的对外贸易管理水平。而当今世界各国在参与国际贸易活动时,往往也会将如何提升自身对外贸易便利化程度以适应更高效率低成本的国际贸易的需求作为重要考虑因素。但关于贸易便利化的有关概念与其具体表现形式并不是一套完全标准的方案。它往往随着双边贸易主体的变化及其研究内容的差异而不断
改革开放之后,中国经济发生了翻天覆地的变化,数十年间经济增量惊人,取得的成就举世瞩目。尤其自加入WTO以来,一大批优秀的国内企业走出国门,走向世界,与各国企业同台竞争,不断进行经贸往来,深度参与经贸合作,而OECD国家就是中国经贸往来的主要对象,是中国外向型对外直接投资的主要东道国。作为世界上典型的由发达国家构成的经贸组织,研究其制度质量对中国OFDI效率的影响具有深刻意义,不仅有利于为未来中国更
现代化是人类社会孜孜以求的目标。乡村治理是现代化的题中之义,但同任何人类活动一样,乡村治理必须且只能在特定的历史条件下选择自身所应遵循的方式和路径,那么究竟该采用什么样的方式和路径实现真正意义上的乡村治理,无疑将是伴随整个现代化进程的永恒话题。河南省是一个历史悠久的农业大省和农村人口大省,乡村治理在河南发展进程中始终占据重要地位,直接关乎中原崛起、河南振兴和富民强省的目标实现。传统河南乡土社会自古
改革开放以来,中国不断的扩大对外开放,参与了全球分工与经济循环,通过引进先进科学技术、鼓励核心设备及零部件产品的研发与进口,生产符合国际市场质量管理标准的产品,以实现国际竞争力的提升。但随着经济体量的不断增长,新时代经济发展的模式也急需转变。关于进口中间品对企业创新绩效的影响的研究由来已久,进口中间品对企业创新的影响一直以来都是国际贸易学中的一个重点研究方向,国内外关于进口中间品对企业绩效的影响研