导读:本文包含了电磁超材料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:超材料,超表面,电磁波,隐身衣
电磁超材料论文文献综述
童杨,郝新新[1]（2019）在《电磁超材料的研究现状与发展趋势》一文中研究指出近20年来,电磁超材料一直是信息和物理领域的国际前沿和研究热点,相关成果3次入选《Science》所评选的年度"十大科学突破"和21世纪前10年"十大科学突破"。同时,超材料因其特殊的物理性质在信息技术、生物医学和军事国防等领域具有重要的应用价值,得到发达国家的高度重视,美国国防部将超材料列为"6大颠覆性基础研究领域"之首,日本将超材料列入"基础科学先导研究"7个重大项目之一。本文对超材料当前国内外研究现状与趋势进行了梳理分析,并提出了我国进一步发展超材料的重点与对策建议。(本文来源于《中国基础科学》期刊2019年03期）
张彩虹,吴敬波,金飚兵[2]（2019）在《太赫兹超导人工电磁超材料的研究进展》一文中研究指出太赫兹人工电磁超材料一直存在损耗大、性能不佳和不可灵活调控等问题。超导材料的损耗极低,是太赫兹波段高性能功能器件的优选材料之一。介绍了太赫兹超导人工电磁超材料的发展,并详细总结了其低损耗的特性以及灵活调控的方法。结合太赫兹波段高性能功能器件的应用需求,分析了太赫兹功能器件的发展趋势、存在的问题以及所面临的关键科学问题。(本文来源于《中国激光》期刊2019年06期）
吕世奇,高军,曹祥玉,兰俊祥[3]（2019）在《一种基于电磁超材料的小型化超宽带吸波体设计》一文中研究指出本文设计了一种基于电磁超材料的小型化超宽带吸波体设计结构,该结构通过纵向级联的方式,结合上下两层吸波体结构拓展了带宽。整个吸波体的单元大小仅为0.089λ_L×0.089λ_L(λ_L为该结构最低吸波频率所对应的波长),且在2.24GHz～16.14GHz吸波率始终大于90%,相对带宽达151%。(本文来源于《2019年全国微波毫米波会议论文集（上册）》期刊2019-05-19）
赵怿哲[4]（2019）在《基于液晶材料的电磁超材料机理及功能性器件研究》一文中研究指出随着现代雷达和通信技术的高速发展,为实现各种目的,载体上搭载的微波器件数量急剧增多,所负载的重量随之不断加大,搭建整个系统所需的费用也不断上升。而且,随着搭载的微波功能器件密度的不断提高,器件之间的电磁耦合干扰变得非常严重,甚至导致整个通信系统无法正常工作。从降低通信系统的整体成本、减轻重量、减小雷达散射截面、以及实现良好的电磁兼容特性等方面来说,上述这些现象都非常有害,已成为制约现代通信系统向综合信息系统方向发展和应用的关键难点问题。而电磁超材料技术作为二十一世纪的热点技术,对促进通信系统的提升及解决上述问题有着极大帮助;同时,开发新型微波介电材料也能有效地解决微波器件性能及小型化问题。故针对微波通信系统研究的重点、难点,本文从电磁超材料技术和液晶(Liquid crystal,LC)材料在微波器件中的应用技术着手,进行了相应的详尽研究。本文的主要研究工作如下:1.微波向列相液晶材料研究针对现阶段国产液晶的电磁特性无法满足微波应用需求,自主设计、合成与提纯精制出适用于微波频段的液晶化合物以及其向列型混合液晶材料;针对K波段微波向列相液晶的物理特性,开展K波段用液晶化合物及其液晶组合物的相态和介电性能测试、分析研究。借此研制出适用于K频段可满足微波器件用的高介电各向异性、低粘度、高电阻率、快速响应、低介质损耗的“高介低耗”向列相液晶材料,材料的可变介电范围△ε_r>1.12,正切角损耗tanδ_(εr max)<0.02。此研究填补了国内微波用液晶材料的空白,完整了自主知识产权体系,对推进我国航天、国防军事和民用通讯等方面液晶微波器件的研究发展起到了极大促进作用。2.超材料及微波向列相液晶超材料机理研究针对现有的平面超材料无法同时实现大角度多频段极化转换的缺陷,设计一种基于新型超材料的双波段圆极化器。该超材料的结构更简单,可在两个谐振频率下将大角度范围内的斜入射的线极化波转换为左旋/右旋圆极化(left/right-handed circular polarization,L/RCP)波出射。接着针对实现超材料具有更高的调控自由度并实现更多功能的问题,将微波向列相液晶材料引入设计思路,设计出了一种基于电控微波向列相液晶的任意基数字编码超材料,编码是通过对液晶加载偏压从而使出射波发生相移来实现的。通过理论推导,数值模拟和初步实验,验证了该编码机制的有效性。接着对这款液晶超材料提出了两种具有代表性的编码超材料应用,即波束控制和雷达散射截面缩减,结果表明,该液晶超材料在54 GHz的频点上将输出波束从0°偏转到27°,且将雷达散射截面从51GHz一直到56GHz频段范围内均至少降低10dB,结果证明了该新型液晶数字编码超材料的合理性。基于微波向列相液晶的数字超材料的编码自由度得到了很好的证明。3.向列相液晶微波功能器件研究针对Ku频段和Ka频段宽带卫星通信领域以及物联网通信领域天线和射频小型化技术,及提升可重构微波天线性能问题,提出对小型化K波段液晶移相器制造技术做专门研究,以突破现有微波功能器件技术的瓶颈问题。提出了基于异形基板结构的液晶微波移相器结构和封装方法,解决大盒厚液晶移相器器件的封装、均匀性问题,同时满足微波微带线的导波传输条件;提出了基于液晶显示器封装的密封性测试方法与液晶材料质量评价手法相结合,解决了微波液晶相移器的漏率测试问题;通过工艺优化,解决了因为封框胶截面积大而引发的框胶塌陷和框胶涂布不均问题;提出分布式逐点控制技术进行液晶移相器的偏置电压控制,以实现高精度的微波移相功能。有效地实现了能在K波段实现360°移相量的小型化K波段液晶移相器的样件产出。继而针对天线小型化、多功能的要求,改变原有可调谐元器件不能完美工作于高频段的状况,将小型化K波段液晶移相器用于设计可重构天线,设计出一款基于液晶技术的频率和方向图可重构天线阵,通过设计与分析,该天线阵可以在14.5GHz到16.4GHz之间动态地改变其工作频率,波束方向也可以在-20°到20°之间连续动态调整。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-15）
封旭旭[5]（2019）在《电磁超材料及其在天线上的应用研究》一文中研究指出电磁超材料(Electromagnetic Metamaterial)是当今电磁微波与新材料科学领域的研究热点和重点之一。电磁超材料通常由周期或非周期排列的亚波长单元组成,具有许多不同于自然材料的奇异的电磁特性,可以用于电磁波的调控。超材料的出现为天线设计和优化提供了一种全新的技术途径。基于上述背景,本文在对超材料理论进行深入分析研究的基础上,设计新型的超材料结构,重点研究了单元结构与特性之间的关系;论文其次研究了应用电磁超材料结构的微带天线和MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)天线,重点研究了超材料单元对天线性能的提升和改善。论文完成了对上述设计的实验验证。论文的具体工作内容可概括为:1、对谐振型超材料和非谐振的复合左右手传输线(CRLH-TL)型超材料的不同分析方法分别做了研究。对于谐振型超材料,采用S参数反演方法研究了电磁超材料的结构特性,推导相关公式,对比分析了利用NRW算法和K-K关系算法两种提取超材料等效参数的方法;提出并设计了一款新颖的平面螺旋型谐振型超材料结构,对该超材料结构进行详细电子仿真与分析研究。对于非谐振的CRLH-TL型超材料,介绍了求解其色散曲线的方法;提出并设计了一款新型的CRLH-TL型超材料单元结构,并对其色散特征进行仿真研究;2、针对超材料结构用于MIMO天线隔离度提升的方法和实现途径,研究了以下两款加载电磁超材料的MIMO天线结构;(1)为验证前述所提出的超材料的去耦作用,设计了一款工作在3.47GHz的加载超材料的高隔离度MIMO天线,在S_(11)(27)-10dB的阻抗带宽范围内,使得天线的隔离度(S_(21))从15.5dB提高到了22.8dB;(2)提出一款CPW馈电紧凑型UWB MIMO天线新结构,该天线的整体尺寸为32?32?1.6mm~3,通过在天线单元之间加载两个尺寸不同的超表面结构,将超材料的隔离度提高了4.1dB,满足了在工作频段3~11.5GHz上隔离度大于15dB的应用需求。论文重点分析讨论了超材料结构对MIMO天线散射参数的影响,并完成了实验验证;3、基于提出的非谐振型CRLH-TL型超材料单元,设计新型的宽带多功能超表面应用于微带天线中改善微带天线的带宽和增益性能。通过分别在矩形微带天线的辐射贴片和金属地上蚀刻方形开口环阵列和十字缝隙,使得天线的辐射特性在高频变为端射辐射,得到了带宽为3.68~16.5GHz,带内峰值增益大于2dB,最高峰值增益达到7.76dB的宽带高增益微带天线,最后还进行基于实物加工与测试的实验验证。论文的相关工作,对电磁超材料的研究工作及其在天线工程上的应用,具有一定的设计参考价值。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-15）
陈思羽[6]（2019）在《基于电磁超材料的宽带吸收器的研究》一文中研究指出电磁超材料吸收器是一种人为设计制造的周期单元结构,具有设计灵活、厚度轻薄、应用广泛等方面的优点。因此近年来,电磁超材料吸收特性的研究成为热点。超材料吸收器的研究主要从两个方面进行:一是研究窄带吸收器,这种类型的吸收器主要应用在传感器和光学开关;二是研究宽带吸收器,尽可能地拓宽吸收频带,并且吸收特性不受入射角度和偏振状态的影响,这种类型的吸收器在光热转换和隐身装置的设计中发挥巨大的作用。本文主要考虑热光伏系统中能量转换的需求,进行了基于电磁超材料的宽带吸收器的研究,利用有限时域差分法进行仿真计算。我们分别在近红外和太赫兹波段设计了电磁超材料宽带吸收器:1、在近红外波段设计了一种基于传播表面等离激元(PSP)共振和局域表面等离激元(LSP)共振的电磁超材料吸收器,在924 nm至2175nm的波长范围内,90%以上的入射近红外光可以被该超材料吸收器有效吸收,并且该吸收波谱在吸收波段内存在两个波峰,其中短波长波峰为948nm,长波长波峰为1601nm。该宽带吸收是1601nm处LSP谐振和在948nm处发生的传播PSP谐振的组合效应引起的。此外,对电磁波偏振角度、入射角度以及结构参数对超材料吸收器性能的影响进行仿真计算。2、我们在太赫兹波段提出了一种基于磁共振原理的电磁超材料吸收器,通过在一个超材料结构周期内组合多个尺寸不同的谐振单元,实现不同谐振峰的迭加,从而使超材料吸收器的吸收带宽拓宽。在2.48THz到3.25THz的频率范围内,吸收在90%以上的带宽达到770GHz,计算得到该太赫兹超材料宽带吸收器的相对带宽达到约26.9%,并且该吸收波谱在吸收波段内存在两个峰值,其中第一个峰在2.65THz处,第二个峰在3.10THz处。根据仿真得到共振频率点处的电磁场分布和表面电流分布图等,对所设计的超材料宽带吸收器的物理机理进行解释,同时也对电磁超材料样品进行了加工,并通过实验测试了超材料的吸收性能。(本文来源于《兰州大学》期刊2019-04-01）
邓其军,范惠子,罗垚[7]（2019）在《接收端的电磁超材料对无线电能传输系统的影响》一文中研究指出电磁超材料对磁共振式无线电能传输系统有增强效率和增大距离的作用,但应用于电动汽车的无线充电、便携设备的无线充电、高压线路监测等等场景时,电磁超材料放置于共振线圈的正中间存在着不便。文中研究紧贴无线电能传输系统接收线圈一侧的电磁超材料产生的增益效果,从线圈品质因数和互感两个方面入手,用有限元电磁仿真实验与实物测量对其进行验证。实验发现,将平面螺旋结构的电磁超材料贴近接收线圈放置时,负载电阻的功率增大为原来的4. 9倍,和已有文献中放正中间的情况比稍低,但在节省空间的前提下仍对无线电能传输系统有显着增益效果。(本文来源于《电测与仪表》期刊2019年07期）
葛梅兰[8]（2019）在《基于电磁超材料太赫兹吸收体的设计与仿真》一文中研究指出电磁超材料是一种新型的人工复合材料,其结构一般由亚波长尺寸的周期单元构成。该材料具有天然材料所不具备的超常物理特性,在隐身、传感、天线等领域具有广阔的应用空间和应用前景。在军事领域,太赫兹雷达系统的飞速发展使得传统隐身技术已不能满足战争中反雷达探测的要求,而电磁超材料的出现将为太赫兹隐身材料技术的实现提供关键的技术条件。目前,研究者们已经将电磁超材料应用于太赫兹隐身技术的材料设计中,制备了一系列太赫兹吸收体。但目前,基于电磁超材料太赫兹吸收体还存在吸波效率低、带宽窄、结构复杂等缺点。本论文以实现太赫兹隐身技术为主要应用目标,探索基于不同结构的宽带和多频带电磁超材料太赫兹吸收体的设计方法,研究宽带和多频带吸收体对太赫兹波吸收特性。本论文的主要研究内容及结果概括如下:1.在分析方形和圆环基元结构参数对太赫兹吸收性能的影响规律之上,提出了基于双同和双异复合结构的宽带超材料太赫兹吸收体,利用CST Microwave电磁仿真软件对吸收体进行仿真计算,仿真结果表明:(1)太赫兹波正入射到吸收体结构中时,双同复合结构宽带超材料太赫兹吸收在中心频率为1.901THz处的带宽为0.642THz;双异复合结构宽带超材料太赫兹吸收体在中心频率为2.041THz处的带宽为0.722THz。(2)计算和分析了不同入射角度和不同偏振角度下的吸收光谱,得出两种宽带吸收体均具有偏振不敏感特性和广角特性。(3)通过分析各个共振频率处的磁场强度和表面电流分布可知,吸收体的带宽吸收特性是由多个不同共振频率迭加而成。2.提出了硅柱和空气孔多频带超材料太赫兹吸收体,利用CST Microwave仿真软件对其吸收特性分析,仿真结果表明:(1)当太赫兹波正入射到吸收体结构中时,硅柱多频带超材料太赫兹吸收体结构中有四个吸收率均大于98%的吸收峰;空气孔多频带超材料太赫兹吸收体结构中有叁个吸收率均大于9 7%的吸收峰。(2)计算和分析了不同入射角度和不同偏振角度下的吸收光谱,得出两种多频带吸收体均具有偏振不敏感特性,但不具备明显地广角特性。(3)通过分析各个共振频率处磁场强度分布可知,吸收体的多频带吸收特性是由硅柱和空气孔中多种驻波模式激发产生。(本文来源于《天津工业大学》期刊2019-02-16）
熊旋[9]（2018）在《吸波涂层/电磁超材料的设计及其在圆极化天线中的应用》一文中研究指出电磁辐射引起的污染会对人体会造成严重伤害,电磁波也可能会导致信息泄露,因此对电磁辐射的防护及防止电磁波泄露有着重要意义。由于电磁波是通过天线发射和接收的,要实现电磁辐射防护或防止电磁泄露,如若改变天线参数,则会引发天线某些我们不希望的性能改变,引入吸波材料/涂层可以很好地解决传统从电磁波设计本身入手会遇到的一些技术瓶颈。然而,目前设计的吸波涂层厚重、频带窄、不能与电子器件良好共形、大多数频段较低以及对电磁参数而言可设计性不强等不足,制约了其在无线电领域的应用。具有人工设计结构并呈现出天然材料所不具备的超常物理性质的新型材料——电磁超材料/超表面能解决以上问题,超材料是一种智能型材料,能够从电磁波吸收需求出发,利用设计软件来设计出具有对应频带的宽带吸波功能的超材料结构,此外,超材料/超表面还有很好的性能,例如可以通过操控超材料来改变天线系统的性能,使得天线工作带宽得到改善以及提升其圆极化等性能成为可能。因此,开展吸波涂层/超材料设计及其在多频带、宽频带天线领域的应用研究,对于促进材料学科吸波领域以及无线电学科的发展具有较大的理论与实践价值。本文基于对不同组分吸波涂层的制备以及基于超材料/超表面的不同结构设计研究,结合本文中设计出来的天线型式,找出适合现代通信系统对于多频带、宽频带以及圆极化性能要求的天线及超材料结构,分析了结构的参数,并在多个天线上进行应用,探讨超材料/超表面在天线应用上的电磁性能,在基本不损害天线其它性能的前提下,实现了天线带宽的展宽以及线——圆极化波的转换。作者的主要工作及创造性成果如下:1、制备了叁种高吸收率宽带复合吸波涂层,分别是ZnO晶须/有机硅脂复合吸波涂层、Mg2Y型六角晶系钡铁氧体/E44环氧树脂/EP固化剂复合吸波涂层、碳纳米管/钴铁氧体复合吸波涂层。当这叁种吸波涂层的厚度分别为2mm、2mm、1mm时,其吸收带宽分别为 13GHz(55 GHz 到 68 GHz),4.1 GHz(12.4 GHz 到 15.5GHz)及3.1GHz(14.9GHz到18GHz)。并对叁种吸波涂层的的质量比、涂层厚度、煆烧温度等对吸波性能有影响的因素进行研究,利用Maxwell方程及边界条件,对涂层的吸波机理进行了分析,并利用Matlab软件进行涂层参数设计。2、设计了不同频段的基于超材料/超表面的超宽带吸波体。其中THz频段吸波体吸收率大于90%的频率段从0.98THz到2.64 THz,其相对带宽为91.7%;GHz频段吸波体吸收率超过80%的频率从4.97 GHz到11.27 GHz,其相对带宽为77.6%;而对于双层介质超材料吸波体,吸收率超过80%时的频段从5.18GHz到15.7GHz,相对带宽为101.1%。接着设计了一个基于超表面的极化转换器,该转换器能在3.99 GHz 到 4.03 GHz、4.96 GHz 到 5.28 GHz、6.07 GHz 到 8.78 GHz 与 11.07 GHz 到18.29 GHz四个频段内实现线——圆极化,且在5.41 GHz到5.9 GHz与9.12 GHz到10.69 GHz频带内,将线极化入射波转换成转换率PCR大于80%的交叉线极化波。3、分别用叁种不同的圆极化技术设计了叁款圆极化天线。高隔离度宽带MIMO圆极化天线,在满足|S11|<-10dB和|S21|<-14dB时,获得了 1.7 GHz到6.8 GHz的工作带宽,在满足|S22|<-10dB时,获得了 2.2 GHz到7 GHz的工作带宽,在不同端口激励,分别获得了 42.5%与4.1%、18.2%、11.1%和2.3%的3-dB AR带宽;加载了 C型寄生贴片天线测量阻抗谐振带宽为117.3%,测量的3-dB AR带宽为32.2%和3.8%;加载开槽椭圆寄生贴片和LRH单元的超宽带微带天线实现了 3-dB AR带宽为69%和10-dB回波损耗带宽为107.9%。4、将吸波涂层/超材料与天线结合起来。把单端口馈电的圆极化天线与Mg2Y型磁铅石铁氧体/E44环氧树脂吸波涂层结合起来,改进天线的工作带宽;然后对缝隙天线及本文中提出的宽带天线进行超材料加载,实现了天线的线——圆极化转换,SHSP缝隙天线覆盖6.35 GHz到7.1 GHz的AR频段,而阻抗谐振频带为6.31 GHz到 7.12 GHz;SHSP 宽带天线 AR覆盖2.4 GHz 到 3.32 GHz 及 6.35 GHz 到 7.1 GHz,阻抗谐振频带1.68 GHz到6.69GHz,并实现了在叁维空间的宽角度圆极化。(本文来源于《广东工业大学》期刊2018-12-01）
万发雨,李鹤鸣,于兵,葛俊祥[10]（2018）在《一种基于人工电磁超材料的宽带MIMO天线去耦方法》一文中研究指出提出了一种新的基于人工电磁超材料的宽带MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)天线的去耦方法,通过在两个天线单元之间周期性放置开口叁角环形谐振器OTRR(Open Triangular Ring Resonator)来降低耦合度。多个不同谐振频率的OTRR有效地增强了去耦带宽,与未加载去耦结构的MIMO天线相比,在5.2 GHz频段,百分比带宽为5.74%,隔离度提高了9 d B以上。(本文来源于《电子器件》期刊2018年05期）
电磁超材料论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
太赫兹人工电磁超材料一直存在损耗大、性能不佳和不可灵活调控等问题。超导材料的损耗极低,是太赫兹波段高性能功能器件的优选材料之一。介绍了太赫兹超导人工电磁超材料的发展,并详细总结了其低损耗的特性以及灵活调控的方法。结合太赫兹波段高性能功能器件的应用需求,分析了太赫兹功能器件的发展趋势、存在的问题以及所面临的关键科学问题。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
电磁超材料论文参考文献
[1].童杨,郝新新.电磁超材料的研究现状与发展趋势[J].中国基础科学.2019
[2].张彩虹,吴敬波,金飚兵.太赫兹超导人工电磁超材料的研究进展[J].中国激光.2019
[3].吕世奇,高军,曹祥玉,兰俊祥.一种基于电磁超材料的小型化超宽带吸波体设计[C].2019年全国微波毫米波会议论文集（上册）.2019
[4].赵怿哲.基于液晶材料的电磁超材料机理及功能性器件研究[D].电子科技大学.2019
[5].封旭旭.电磁超材料及其在天线上的应用研究[D].电子科技大学.2019
[6].陈思羽.基于电磁超材料的宽带吸收器的研究[D].兰州大学.2019
[7].邓其军,范惠子,罗垚.接收端的电磁超材料对无线电能传输系统的影响[J].电测与仪表.2019
[8].葛梅兰.基于电磁超材料太赫兹吸收体的设计与仿真[D].天津工业大学.2019
[9].熊旋.吸波涂层/电磁超材料的设计及其在圆极化天线中的应用[D].广东工业大学.2018
[10].万发雨,李鹤鸣,于兵,葛俊祥.一种基于人工电磁超材料的宽带MIMO天线去耦方法[J].电子器件.2018