摘要：为了实现石墨烯的双模吸收,将石墨烯条带嵌入到缺陷光子晶体,采用严格耦合波法进行了仿真研究,并进行了关键参量的影响分析。发现由于Fabry-Pérot谐振和表面等离子激元共振的共同作用,系统在5.1537THz和5.1970THz处获得了两个完美吸收模式,此时结构阻抗等于自由空间阻抗。结果表明,电调谐石墨烯化学势不仅能够改变模式数目,还能够改变模式的耦合程度;当化学势为0.7eV时,两吸收模完全耦合;调节石墨烯条带的几何尺寸也能控制模式的耦合程度;当入射光偏离垂直入射时,模式数目直接受偏角大小的影响。该研究为太赫兹器件吸收谱的重构提供了思路。

摘要：UWB天线可以在认知无线电射频前端感知无线频谱,但由于其宽带特性,不可避免地会与传统的窄带无线通信产生相互干扰。为了排除干扰,本文设计了具有带陷功能的UWB微带天线。该天线回波损耗在3.1～10.6GHz范围内满足小于-10dB且驻波比小于2的要求。通过在辐射贴片上挖槽和在接地板上引入缺陷接地结构,最终天线实现了3～4GHz和5～6GHz之间的带陷功能。

摘要：为了增强天线课程的时代性并提高学生学习天线的兴趣,将超材料技术引入到天线设计实验教学中。通过构建LOGO贴片天线、卡通型反射阵天线和圆环超材料喇叭天线仿真平台,学生不仅能够加深对三类基本天线工作原理的理解而且能够初步了解超材料技术的强大功能。由于超材料图案具有天然的艺术美,所以学生在仿真超材料天线时可感受到科学与艺术的相融性,这有利于培养学生的科学审美能力。

摘要：为了研究当单层石墨烯位于多层Fabry-Pérot(F-P)谐振腔中时,系统近全吸波模式与多层F-P谐振腔数目之间的关系,同时提高系统对吸波模式的调控能力,采用严格耦合波分析法,对石墨烯多层F-P谐振腔系统的吸波响应进行了研究,分析了临界耦合条件下双层和3层F-P谐振腔结构的光谱响应特征。结果表明,双层和3层F-P谐振腔可调谐近全吸波体,分别形成了两个99%以上和3个96%以上的近全吸波模式;通过对石墨烯掺杂可以实现对3层F-P谐振腔系统吸波特性的调节,通过改变3层谐振腔的结构可以控制系统吸收模式的数量和相对位置。该研究为可调近全吸波系统引入更丰富的吸波线型。

摘要：根据天线技术教学现状和课程自身特点,提出虚拟仿真实验教学改革模式,将仿真软件CST应用到天线的实验教学中,设计偶极子阵列天线、石墨烯贴片天线、微带—八木天线以及介质板加载的喇叭天线等仿真模块。通过图形可视化来增强学习兴趣,提高学生对天线基本工作原理的理解,培养其自主设计一定功能天线的能力,为后续课程或从事微波技术领域的工作打下良好基础。

摘要：本文提出了将石墨烯材料引入到微带—八木天线上重构天线辐射方向图的实验教学构想。金属微带—八木天线由一个辐射单元和三个引向单元组成,而石墨烯被设计成圆环结构加载到引向单元上。利用CST软件仿真发现:调节石墨烯化学势能够改变引向单元的等效面积,进而改变天线的辐射方向;截断天线底部金属板可大幅增加波束指向的动态范围。通过该实验,说明微带—八木天线辐射方向与引向器的面积、底部金属板长度直接相关,加深了学生对方向图影响因素的认知。科学研究热点材料石墨烯的引入使得天线方向图不再“静止”,这不但提高了天线实验课程的趣味性,而且增强了学生对科学研究的探索欲望。

摘要：文章提出一种应用于卫星通信的小型化双频天线。为了实现天线的小型化和双频段工作,在圆形单极子天线上进行了削顶和矩形切割操作;为了有效扰动电流路径而进一步缩小天线尺寸、扩大天线带宽,在天线上表面和下表面又分别刻蚀了圆环槽和对称C型槽,改善天线的阻抗匹配。天线最终尺寸为16mm×18.5mm×1.6mm。利用电磁仿真软件对天线性能进行了仿真,结果表明:该天线能够在4.76GHz~9.25GHz和10.46GHz~14.2GHz两个频段内工作,最大增益为5.9dBi,平均增益为4dBi,且满足圆极化条件,具备良好的辐射特性。

摘要：【目的】针对雷达隐身问题,设计了一款具有动态散射特性的1-bit编码超表面阵列,该阵列可实现雷达散射截面(radar cross section,RCS)的宽带缩减。【方法】利用随机编码的方法,可快速得到多种超表面的编码序列,避免使用同一算法时因编码序列不同而产生的仿真误差。阵列由两种单元组成,每种单元的上层贴片均采用风车形状。通过控制PIN二极管的通断状态,实现单元“0”和“1”之间的相互转换。将两种单元进行非周期随机编码,使阵列的反射方向图呈漫散射状,有效降低了天线的RCS。【结果】仿真结果表明,在x极化波垂直入射的情况下,所设计的三种随机编码超表面在8.2~13.2 GHz(相对带宽为46.7%)频段内RCS缩减量大于8.0 dB,最大缩减量可以达到18.8 dB。【结论】本文提出的编码超表面阵列可有效实现RCS的缩减,在雷达隐身技术方面具有广泛的应用前景。

摘要：本文提出了在喇叭天线端口前加载金属网实现方向图重构的实验教学构想。利用CST软件进行仿真,首先在微波段设计了渐变结构的TEM喇叭天线,实现了超宽带辐射;其次,利用加载偏置的金属网展示了方向图的重构过程。重点说明了波束数目、方向与金属网个数、金属网偏转角度以及天线工作频率的关系。通过该实验,学生不仅掌握了曲面喇叭的建模方法,而且加深了对天线方向图概念的理解,使得天线的学习不再枯燥无味,提高了学习的兴趣。