發(fā)布時間：2019-03-07 14:26

【摘要】：自1998年Ebbesen等人發(fā)現(xiàn)光的超強透射現(xiàn)象以來,對該現(xiàn)象的機理及應用研究成為光領域的熱點。由于超強透射現(xiàn)象在光學設備領域取得了顯著成果,因此對微波器件方面的應用研究,也引起了越來越多學者關注。隨著研究的深入,在微波波段天線、濾波器等微波器件也有相應技術突破。本文將超強透射現(xiàn)象應用到天線的設計中,有效地提高了天線的增益及性能。本文主要工作如下:1.對超強透射現(xiàn)象的表面等離子體激元理論、諧振腔理論、復合衍射衰逝波理論進行了分析,闡述了該現(xiàn)象發(fā)生的機理。2.將等效電路法應用于周期性金屬狹縫結構分析,結合電磁場基本理論計算了反射系數(shù)、傳輸系數(shù),分析了透射特性。將等效電路法的分析結果與基于有限元法的HFSS軟件的結果進行對比,二者吻合較好,從而表明了該方法的有效性。3.將超強透射現(xiàn)象應用到天線設計中,并結合等效電路模型設計了一款高增益縫隙天線。通過在鋁板刻蝕對稱凹槽并增加金屬邊墻,有效地改善了天線的性能。分析及測試結果表明:天線覆蓋10.88GHz-11.06GHz、11.48GHz-11.68GHz、14.60GHz-14.90GHz 和 15.38GHz-15.87GHz 四個頻段,最大增益達到 22dB。
[Abstract]:Since the super strong transmission of light was discovered by Ebbesen et al in 1998, the research on the mechanism and application of this phenomenon has become a hot spot in the field of light. Because the super-strong transmission phenomenon has made remarkable achievements in the field of optical equipment, more and more scholars pay attention to the application of microwave devices. With the deepening of the research, microwave devices such as microwave band antennas, filters and other microwave devices have also made technological breakthroughs. In this paper, the super-strong transmission phenomenon is applied to the antenna design, and the gain and performance of the antenna are improved effectively. The main work of this paper is as follows: 1. The surface plasmon theory, resonant cavity theory and complex diffraction decay wave theory of super strong transmission phenomenon are analyzed, and the mechanism of the phenomenon is expounded. 2. The equivalent circuit method is applied to the structure analysis of periodic metal slit. The reflection coefficient and transmission coefficient are calculated with the basic theory of electromagnetic field, and the transmission characteristics are analyzed. The analysis results of the equivalent circuit method are compared with those of the HFSS software based on the finite element method, and the results are in good agreement with each other, which shows the effectiveness of the method. 3. The super strong transmission phenomenon is applied to antenna design, and a high gain slot antenna is designed based on the equivalent circuit model. The performance of the antenna is effectively improved by etching symmetric grooves on aluminum plates and adding metal side walls. The analysis and test results show that the antenna covers 10.88GHz / 11.06GHz, 11.48GHz / 11.68GHz, 14.60GHz / 14.90GHz and 15.38GHz-15.87GHz, and the maximum gain is 22dB.
【學位授予單位】：安徽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN823.24

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本文編號：2436195