导读:本文包含了流星余迹通信天线论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:表面等离子体激元,表面等离子体波导,并行时域有限差分方法,流星余迹通信天线
流星余迹通信天线论文文献综述
阎亚丽[1]（2015）在《表面等离子体波导及流星余迹通信天线研究》一文中研究指出受到衍射极限的约束,传统介质导波器件无法继续满足高密度和微小型化的不断需求。基于表面等离子体激元的表面等离子体波导(SPW)在亚波长范围内对光具备独特的操控机制,能够突破衍射极限,在未来高密度、高速率和小型化集成光电路等应用方面有着极大的潜力。另外,流星余迹通信(MBC)因其自身优势而被广泛的应用到军用、民用领域,被公认为是一种最终通信保障手段。天线作为MBC的关键组成部分,对其进行更高性能的研制以满足日趋苛刻的电气指标要求成为了一项艰巨任务。与此同时,运用计算电磁学的数值方法、优化算法等手段快速准确地分析、设计功能器件对于电磁波传播技术的发展起到决定性的作用,因此对于它们的研究也是非常有意义的。本文紧密结合课题需要,对并行时域有限差分算法、表面等离子体波导以及流星余迹通信天线进行了深入研究,作者的主要工作总结为以下方面：1.对色散介质的叁维时域有限差分算法(FDTD)进行了研究。根据表面等离子体波导的金属损耗特性,采用单轴各向异性介质理想匹配层作为吸收边界条件,对基于Drude模型的色散介质所对应的叁维FDTD算法进行了推导,建立其时域递推公式,并与基本FDTD算法进行了比较,确定了开展并行计算的必要性。2.对基于OpenMP的并行FDTD算法进行了研究。将色散FDTD方法与OpenMP多线程技术相结合,在多核单处理机上实现并行FDTD算法。然后运用该算法分别模拟非色散和色散结构,以测试其并行计算性能。结果显示串、并行FDTD的结果相互吻合,并行算法能够有效地减少计算时间,其并行加速比可以达到9.54。但是该方法受单个计算机物理性能的限制,不能满足较大计算量和内存需要。3.对基于MPI的并行FDTD算法进行了研究。运用MPI技术在高性能计算集群系统上实现相应的色散FDTD并行算法。然后将该算法用于模拟表面等离子体波导结构,并在不同集群平台上对该程序的并行性能进行了测试。结果表明该方法性能稳定,具有可移植性,并且可以有效地解决计算机资源耗用过大的问题,大幅度的减少计算时间。以16核的计算时间为基准,当运用1024个核时,其并行加速比可以达到37.76。4.对表面等离子体波导微环谐振器进行了研究。运用基于MPI的二维并行FDTD算法对一种双L形SPW矩形环谐振器进行了设计,分析这种波导的传输特性随其几何结构参数的依赖关系。计算结果表明通过改变输入／输出光波导的结构参数,可以调节该波导的消光比和频率选择特性。该波导结构能够有效地抑制后向辐射干扰并且大幅度提高其传输效率,这使得此类谐振器结构更具有功能性。最后,将双L形输入/输出波导结构运用到双耦合矩形环谐振器和T型分束器中,可以得到很好的性能。5.对带隙表面等离子体波导滤波器进行了研究。采用传输线理论对基于金属-电介质-金属波导的单、双枝节结构的传输特性进行了分析,将其与并行FDTD方法的计算结果进行比较,结果显示二者相互吻合,并且当改变枝节结构的几何和材料参数时,可以对特定频率的光波起到不同的滤波作用。在此基础上,提出了一种周期性双枝节带隙SPW滤波器,并对其带隙特性随电介质折射率大小和周期数目的变化情况进行了研究。这种滤波器具有类似于布拉格反射器的禁带特性,而且其反射特性更为明显,体积更小,制作简单,更容易实现大规模集成。6.对流星余迹通信八木天线的性能改进方法进行了研究。针对八木天线难以理论分析和实际调试的特点,给出其多目标优化过程。采用X形结构作为基本有源振子实现了一种宽带八木天线,并进行了加工实测。然后,为满足MBC的宽带高增益要求,对天线的反射单元进行了改进,并证实了运用垂直面排阵的方式也可以提高增益。最后,在保证天线的增益指标要求的情况下,采用后向V形振子结构和垂直面排阵的方法,实现了一种宽带宽波束八木天线。这些改进方法使得八木天线非常适用于MBC系统。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2015-07-01）
雷娟[2]（2008）在《赋形印刷阵列及流星余迹通信天线研究》一文中研究指出印刷天线因其自身优点而广泛应用在雷达、通信等许多领域,这些应用不仅对天线波束形状提出了特定要求,而且对天线及其馈电系统的体积和重量也有比较苛刻的限制。因此研究紧凑化、轻量化的高性能赋形印刷阵列天线具有重大的理论和工程意义。另一方面,作为卫星通信、短波通信等通信方式的必要补充,流星余迹通信(MBC)已成为现代战争的一种应急通信保障手段并越来越受到重视。而研制出适用其应用的高性能天线,是建立起MBC系统的基础。本文紧密结合科研项目,研究了赋形印刷阵列天线及流星余迹通信天线。主要工作包括以下方面:1.给出了赋形阵列天线波束的综合方法。该方法分别应用Taylor综合法和最小二乘综合法设计方位面低副瓣波束和俯仰面超余割平方赋形波束,可根据指标要求确定合理的阵列阵面参数如单元数目和间距等,从而为下一步的波束精确设计奠定基础。2.提出了一种基于幅相误差模型的迭代式的Taylor综合方法,可适用于低副瓣波束的综合。该方法在分析单元幅相误差统计特性的基础上,在波束综合迭代过程中预先考虑了单元幅相误差对副瓣电平的影响并留出适合的余量,因此当天线制作过程中存在材料特性、加工以及安装等各项误差时,阵列副瓣电平也可满足要求。3.提出了一种赋形波束的非线性、对称、间接约束优化方法,可适用于超余割平方赋形波束的综合。本方法在满足目标波束的基础上,通过在优化过程中对阵列激励系数采用对称、间接约束,可使馈电网络设计量减半,使相邻单元的激励幅度之比小于约束值,从而馈电网络更易于实现,其功率容量也得到提高。而且,该间接约束方法的提出可将一个间接约束的优化问题变成无约束的优化问题,从而降低了优化难度,提高了计算效率。4.提出了一种双层紧凑型微带/带状线混合型阵列馈电网络。该网络在靠近输入端的前级采用了分层设计的空气带状线形式,在利用其损耗小、功率容量大等优点的同时实现了网络的紧凑化。在后级采用了微带线形式,利用了其易与微带印刷振子相集成、重量轻等优点,因此,本文网络不仅易集成、损耗小,而且结构紧凑、重量轻,对天线馈电系统的小型化设计具有重要意义。5.给出了适用于大型阵列复杂馈电系统的散射矩阵级联分析方法。该方法首先将复杂馈电网络分解为若干个子网络后进行全波分析,然后将每个子网络的散射矩阵进行级联,从而可得到整个馈电网络的散射矩阵特性。同时该方法也可用于辐射单元与馈电网络的整体特性分析。因此本文方法突破了大型馈电网络仿真对计算机资源的限制,提高了计算效率和精度,与测试结果的一致性验证了本文方法的有效性。6.提出了一种适用于UHF车载移动通信的串馈全向印刷阵列天线形式。该天线可满足水平面全向、垂直面赋形的波束要求,且由于印刷平行双导线串联馈电的应用,实现了天线的小型化。在天线设计过程中提出了辐射特性和阻抗特性分开设计的思想,并采用遗传算法与矩量法相结合的混合方法对赋形波束进行了优化设计。测试结果表明了本文方法的有效性。该印刷阵列天线已交付使用。7.在理解流星余迹通信机理的基础上,研究了适合的高性能八木天线优化设计技术。针对天线的高增益、低驻波比、低副瓣电平等要求,应用矩量法与遗传算法相结合的方法对VHF频段八木天线长度、间距等参数进行了多目标优化设计。制作了用于流星余迹通信链路试验的天线样机,与整个系统集成后已成功进行了流星余迹链路通信实验。8.研究了用于流星余迹通信的天线的改进形式。提出了X形激励振子的宽带八木天线,可在增益、驻波比、副瓣电平等参数都满足要求的情况下,将带宽展宽至10%,并得到样机测试结果的验证,表明该天线可满足流星余迹通信系统对宽频带的要求。更进一步,本文还研究了双层垂直排阵的X形激励振子的八木天线,以及可形成四波束的平行排列的多波束天线阵列。仿真结果表明其增益相较单个天线可分别提高2.6dB和5.2dB,这些新形式高性能八木天线的研究对进一步提高流星余迹通信系统的通信能力具有重要意义。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2008-09-01）
流星余迹通信天线论文开题报告
（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：
印刷天线因其自身优点而广泛应用在雷达、通信等许多领域,这些应用不仅对天线波束形状提出了特定要求,而且对天线及其馈电系统的体积和重量也有比较苛刻的限制。因此研究紧凑化、轻量化的高性能赋形印刷阵列天线具有重大的理论和工程意义。另一方面,作为卫星通信、短波通信等通信方式的必要补充,流星余迹通信(MBC)已成为现代战争的一种应急通信保障手段并越来越受到重视。而研制出适用其应用的高性能天线,是建立起MBC系统的基础。本文紧密结合科研项目,研究了赋形印刷阵列天线及流星余迹通信天线。主要工作包括以下方面:1.给出了赋形阵列天线波束的综合方法。该方法分别应用Taylor综合法和最小二乘综合法设计方位面低副瓣波束和俯仰面超余割平方赋形波束,可根据指标要求确定合理的阵列阵面参数如单元数目和间距等,从而为下一步的波束精确设计奠定基础。2.提出了一种基于幅相误差模型的迭代式的Taylor综合方法,可适用于低副瓣波束的综合。该方法在分析单元幅相误差统计特性的基础上,在波束综合迭代过程中预先考虑了单元幅相误差对副瓣电平的影响并留出适合的余量,因此当天线制作过程中存在材料特性、加工以及安装等各项误差时,阵列副瓣电平也可满足要求。3.提出了一种赋形波束的非线性、对称、间接约束优化方法,可适用于超余割平方赋形波束的综合。本方法在满足目标波束的基础上,通过在优化过程中对阵列激励系数采用对称、间接约束,可使馈电网络设计量减半,使相邻单元的激励幅度之比小于约束值,从而馈电网络更易于实现,其功率容量也得到提高。而且,该间接约束方法的提出可将一个间接约束的优化问题变成无约束的优化问题,从而降低了优化难度,提高了计算效率。4.提出了一种双层紧凑型微带/带状线混合型阵列馈电网络。该网络在靠近输入端的前级采用了分层设计的空气带状线形式,在利用其损耗小、功率容量大等优点的同时实现了网络的紧凑化。在后级采用了微带线形式,利用了其易与微带印刷振子相集成、重量轻等优点,因此,本文网络不仅易集成、损耗小,而且结构紧凑、重量轻,对天线馈电系统的小型化设计具有重要意义。5.给出了适用于大型阵列复杂馈电系统的散射矩阵级联分析方法。该方法首先将复杂馈电网络分解为若干个子网络后进行全波分析,然后将每个子网络的散射矩阵进行级联,从而可得到整个馈电网络的散射矩阵特性。同时该方法也可用于辐射单元与馈电网络的整体特性分析。因此本文方法突破了大型馈电网络仿真对计算机资源的限制,提高了计算效率和精度,与测试结果的一致性验证了本文方法的有效性。6.提出了一种适用于UHF车载移动通信的串馈全向印刷阵列天线形式。该天线可满足水平面全向、垂直面赋形的波束要求,且由于印刷平行双导线串联馈电的应用,实现了天线的小型化。在天线设计过程中提出了辐射特性和阻抗特性分开设计的思想,并采用遗传算法与矩量法相结合的混合方法对赋形波束进行了优化设计。测试结果表明了本文方法的有效性。该印刷阵列天线已交付使用。7.在理解流星余迹通信机理的基础上,研究了适合的高性能八木天线优化设计技术。针对天线的高增益、低驻波比、低副瓣电平等要求,应用矩量法与遗传算法相结合的方法对VHF频段八木天线长度、间距等参数进行了多目标优化设计。制作了用于流星余迹通信链路试验的天线样机,与整个系统集成后已成功进行了流星余迹链路通信实验。8.研究了用于流星余迹通信的天线的改进形式。提出了X形激励振子的宽带八木天线,可在增益、驻波比、副瓣电平等参数都满足要求的情况下,将带宽展宽至10%,并得到样机测试结果的验证,表明该天线可满足流星余迹通信系统对宽频带的要求。更进一步,本文还研究了双层垂直排阵的X形激励振子的八木天线,以及可形成四波束的平行排列的多波束天线阵列。仿真结果表明其增益相较单个天线可分别提高2.6dB和5.2dB,这些新形式高性能八木天线的研究对进一步提高流星余迹通信系统的通信能力具有重要意义。
（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。
流星余迹通信天线论文参考文献
[1].阎亚丽.表面等离子体波导及流星余迹通信天线研究[D].西安电子科技大学.2015
[2].雷娟.赋形印刷阵列及流星余迹通信天线研究[D].西安电子科技大学.2008
标签：表面等离子体激元; 表面等离子体波导; 并行时域有限差分方法; 流星余迹通信天线;