1. 本选题研究的目的及意义
#本选题研究的目的及意义太赫兹(THz)波段位于毫米波和红外波之间,频率范围为0.1THz到10THz,具有许多独特的电磁特性,如高带宽、低能耗、强穿透性和指纹谱特性等。
这使得太赫兹技术在无线通信、雷达探测、生物医学成像、安全检查等领域具有巨大的应用潜力,近年来受到广泛关注。
太赫兹天线作为太赫兹系统中至关重要的核心器件,其性能直接决定着太赫兹信号的传输效率和系统整体性能。
2. 本选题国内外研究状况综述
#本选题国内外研究状况综述太赫兹天线的研究近年来发展迅速,各种新型天线结构和设计方法不断涌现。
##国内研究现状国内学者在太赫兹天线领域取得了一系列重要成果。
例如,中国科学院电子学研究所成功研制出工作在0.34THz的超材料太赫兹天线[1],实现了高增益和波束扫描功能,为太赫兹通信和雷达应用提供了技术支持。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
##主要内容:本课题将以多开口谐振环结构为基础,结合微带天线技术,设计一款工作在太赫兹波段的高性能微带天线。
主要研究内容包括以下几个方面:1.太赫兹波段特性分析:分析太赫兹波的传播特性、大气衰减特性以及太赫兹波段常用基板材料的介电特性,为天线设计提供理论基础。
2.多开口谐振环结构设计:研究不同开口形状、尺寸以及排布方式对谐振环谐振频率的影响,通过仿真优化设计出谐振频率位于太赫兹波段的多开口谐振环结构。
4. 研究的方法与步骤
本课题研究将采用理论分析、数值仿真和实验验证相结合的方法。
1.首先,通过查阅相关文献资料,了解太赫兹技术、天线理论、谐振环结构等方面的基础知识,掌握太赫兹天线的研究现状和发展趋势,为课题研究奠定理论基础。
2.其次,利用电磁仿真软件,例如CST、HFSS等,对多开口谐振环结构进行建模和仿真分析,研究不同结构参数对谐振频率、带宽等性能的影响,优化设计出符合要求的多开口谐振环结构。
5. 研究的创新点
本课题的研究创新点主要体现在以下几个方面:1.结构创新:将多开口谐振环结构引入到太赫兹微带天线设计中,通过优化设计谐振环的开口形状、尺寸、数量以及排布方式,改善天线的阻抗匹配,提升天线增益,扩展天线带宽等性能指标,以满足太赫兹通信对天线小型化和高性能的要求。
2.设计方法创新:采用电磁仿真软件结合理论分析的方法,对多开口谐振环结构和微带天线进行协同设计和优化,提高了天线设计的效率和精度。
3.应用创新:本课题设计的高性能太赫兹微带天线,可应用于太赫兹通信、雷达探测、生物医学成像等领域,为这些领域的发展提供技术支持。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 刘盛纲. 太赫兹科学技术的新发展[J]. 中国科学:信息科学, 2021, 51(1): 1-20.
[2] 张岩, 冯乃星, 徐波. 太赫兹波段天线技术研究进展[J]. 微波学报, 2020, 36(5): 1-12.
[3] 钟顺时. 太赫兹(THz)技术发展趋势[J]. 电子与信息学报, 2018, 40(1): 2-14.
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