基于石墨烯的波束可重构太赫兹天线（英文）

设计了一种工作在太赫兹(THz)频率下的微带八木(QYU)天线.该天线由金属微带传输线、金属反射器、金属半圆形辐射贴片和三组单分子层-石墨烯-贴片导向器组成.由于石墨烯的电导率可电调谐特性,可以通过调整施加在石墨烯导向器上的偏置电压来动态调控天线的辐射方向.通过对天线的基本性能和可调特性系统地模拟和优化,数值结果表明,通过改变加在石墨烯导向器的偏压,天线的主辐射波瓣角φ(方位角)可以在30°-150°的范围内进行扫描,并且具有非常快的调制速度和非常低的回波损耗.该天线非常适合于相控阵雷达等THz波束可重构应用。

基于石墨烯材料的太赫兹波段波束可重构反射阵列天线设计

针对太赫兹通信,结合石墨烯材料在太赫兹波段下相较于金属具有利于阻抗匹配、电可控特性的独特优势与可重构反射阵列天线高辐射效率等优点,设计了一款适用于太赫兹波段基于石墨烯材料的波束可重构反射阵列天线。在天线移相单元辐射贴片缝隙嵌入石墨烯贴片,软件仿真中调节石墨烯贴片的化学势可改变其表面电阻值,达到动态调节天线单元补偿相位的目的。仿真结果表明,当中心频率为3.6976 THz时,移相单元在0.1、4.0 eV时具有180°的相位差,在0.1~4.0 eV内调节石墨烯贴片的化学势时,化学势与天线单元相位成正比。并设计了一款4×4的阵列天线,仿真结果表明,该阵列天线可实现(-30°,+30°)范围的波束扫描,且最大增益可达20.9 dBi。研究结果可为太赫兹波段反射阵列天线的研究及石墨烯材料在可重构通信器件中的应用提供新的思路。

波束可重构天线的研究与设计

提出了一款工作于2.45 GHz且结构简单的波束可重构天线阵列,实现5种模式的波束可重构的功能。天线单元在微带贴片天线的基础上,通过两侧加载变容二极管连接寄生贴片组成,利用不同的外加偏压改变电容值,使辐射贴片和寄生贴片之间构成一定的相位差来实现波束可重构。通过控制4个变容二极管天线阵可以实现5种模式的辐射波束。作者对天线进行仿真、优化、制作和测试,实验结果表明:5种模式中,阻抗带宽最大可达3.5%,最大增益可达10 dBi,最大偏转角度27°,半功率波束带宽最宽可达120°。该天线在2.45 GHz 5种模式都能正常工作,适用于抗干扰能力要求较高的无线通信系统。