weixin_44873868的博客

利用解析和数值方法，证明了这种系统可以支持准极点状态（Anapole），完全抑制远场辐射，从而表现出电或磁非辐射源的特性。首先进行简单的背景介绍。结构如图1所示，偶极子天线嵌入到介质桶中，辐射特性如右图所示，在左右出现了一个辐射极低的态，即为Anapole源。由于要测量辐射特性，因此要加入远场检测，添加100个测量点，如图5所示。接下来，进行仿真验证，首先建模介质桶，圆柱挖孔，如图2所示。计算完之后辐射能量的结果在power一栏，如图6所示。端口采用离散端口，连接在两个金属棒之间，如图4所示。

图1给出了单元的模型，将馈电的波端口嵌入设置，优化后的端口阻抗如图2，实部约108欧姆，虚部接近0，然后将端口归一化阻抗到100，得到S11如图3，可以看到此时匹配良好，得到图4的增益大约7.3dBi，符合常规贴片天线的性能。图7是平板天线最终的结构，仿真的最终S11如图8，约工作在5.8GHz，图9是主极化和交叉极化增益，可以看到天线的最大辐射方向有着极低的交叉极化，并且E面和H面方向图基本对称。本例设计了一款工作在5.8GHz的平板天线，具有高增益，低剖面的性质，适合用于现代无线通信领域。

上图中辐射贴片为铜制材料，尺寸28.8mm*28.8mm，厚度为0.035mm，中间层是材料为FR4的正方形覆铜板作为天线的介质板边，尺寸为60mm*60mm，厚度为1.6mm，铜制探针的位置y=0，x=7mm，底层的方形铜制接地板尺寸为60mm*60mm，采用同轴馈电的模式。并进行仿真实验，观察此时的S参数曲线，如图7所示。从图4中不难看出，在无寄生贴片的情况下，原始微带天线的带宽约为2.39GHz到2.47GHz，谐振点频率在2.43GHz左右，其对应的三维增益方向图如图8所示。一．原始贴片天线设计。

因此，想要严格地干涉相消，结构往往需要满足一定的对称性，例如C2对称性，C4对称性，这类BIC称为受对称性保护的BIC（symmerty-protected BIC）。为不失一般性，我们将近红外波段的BIC推广到我们所需要的THz波段，体会设计思路。首先我们在光波段（较为常见）去设计BIC，BIC是无法观测的，如下图蓝线所示，因此设计思路是在一个大的频率范围内去寻找准BIC。打破了C2对称性（旋转180度无法与自身重合），此时，无法两个电偶极子无法严格干涉相消，泄露出来形成准BIC，如下图绿线所示。

由于现代射频通信系统多采用非线性调制或者脉冲发射，导致系统输出的平均功率与峰值功率不再相同，两者之间往往差值很大，所用射频传输系统需要把峰值功率容量和平均功率容量分开考虑，现实环境中影响微带线的平均功率容量与峰值功率容量的限制因素也不相同，首先微带线峰值功率容量受电场击穿强度限制而平均功率容量是受最高温度限制。4，端口同样加载100W平均功率时，在同意自然对流散热条件下，微带线最高温度由128°C达到239°C，已经远远超过PCB板介质最高温度范围，可见驻波状态下该微带线承受不住100W平均功率。

深入研究手性 BIC 的物理本质，无论是对于完善我们对光-物质相互作用基本原理的理解，还是对于开发新型手性光学元件、手性量子光学体系以及高灵敏度手性检测技术等应用方向，都具有至关重要的意义。例如，在微纳结构中，手性 BIC 的存在导致圆偏振光的局域态密度发生显著变化，进而产生具有强烈手性选择性的光散射和吸收特性。这种现象的背后涉及到复杂的波函数干涉机制，在特定的对称性和结构参数条件下，辐射波的相消干涉能够抑制态的辐射损耗，从而产生 BIC。首先，对结构进行建模，注意几个角度设置正确。

传统的多波束天线是采用巴特勒矩阵馈电网络加天线阵列实现，巴特勒矩阵馈电网络非常复杂且损耗较大，而龙勃透镜由于对称性做多波束天线具有与生俱来的优势，且不需要复杂的馈电网络，只需要多个馈源依次排开即可实现多波束，相较于传统多波束天线而言具有设计简单，增益较高，且波束之间相互影响较小。这样能把微弱的电磁信号放大。按照龙勃透镜原理建立一个直径为150mm的一个球型透镜，如图2中蓝色球体，馈源天线置于透镜一端，辐射方向朝向透镜一侧接收经过透镜聚焦后的电磁波，经过透镜聚焦后天线增益见图3，增益达到18dBi。

有时为实现特殊用途，还要求天线的波束具有扫描功能。基板厚度对天线的带宽、增益以及效率等方面的影响较大，适当增加介质板的厚度，带宽会变宽，效率会提高，但是如果介质板厚度太大，会激起表面波，使得天线间的耦合度增加，效率也会下降；然后将贴片的Wp宽度，按照电流幅度的比值，从中间向两边依次按照规律计算即可，最终得到如下图的模型，需要指出，本例的天线从中间馈电，利用180度微带线相移，平衡左右相位。微带天线的尺寸受介电常数影响很大，相对介电常数越大，微带天线的尺寸就越小，且天线的带宽也会降低，对制造公差要求较高。

为了进一步优化感应加热过程中的能量利用率，我们通过参数扫描分析，确定了线圈匝数、工件与线圈之间的间隙等因素对加热效率和温度均匀性的影响，如图3所示。本文采用ANSYS Maxwell与Transient Thermal模块对感应加热过程进行了仿真模拟，通过多物理场耦合分析，对感应加热系统的温度场与电磁场进行了精确描述，全面展示了感应加热过程中的热效应及其影响因素。通过数值模拟的方法，不仅可以直观地分析工件在不同加热条件下的温度分布，还能对加热线圈的设计及参数优化提供科学的依据，从而实现更高效的加热效果。

变形的方法也比较简单，即将半波长谐振器的臂折叠，构成一个U字形，这样会出现两个臂，且臂与臂之间的间距与弯折程度有关，但是两臂之长加上间距的总长度依然约等于二分之一波长。上图给出了优化前的S参数，图中给出了S11,S21,S12,S22由于结构的对称性，可以看出S22与S11是重合的，同样Ｓ12与S21也是重合的，但是观察S11，在通带内希望95-10.5GHz的S11要小于-20dB，显然没有满足，下面将进行关键参数的扫描优化，确定优化方向，最终得到符合要求的性能指标。图６ 优化前滤波器的S参数情况。

实验发现对于相同的阵元个数，实现相同的轨道角动量模式数时，沿一个方向放置的阵列比射线放置和切线放置的阵列所辐射的波束更准直，且有更少的副瓣和更强的辐射强度，并且，用阵列方法产生涡旋电磁波时，各阵元的极化方式必须相同，且只有在与发射阵元相同的极化方向上才能获得设定模态的涡旋电磁波。将设计的单元排布成图6的形式，根据前面的公式推导，L的取值可以是-3，-2，-1，0，1，2，3，再根据=2piL/n，可以得到单元的相位差，设置如图7。图8 L=0，1，2，3的3D方向图。图9 L=0，1，2，3的波前相位图。

上图分别是四个模式下的远场分布，假如我们希望天线定向辐射，也就是z轴呈现最大辐射，那么模式1和模式2就是我们想要的，进而要构造馈电结构，激励起模式1或者模式2的电流分布形式，就可以得到想要的辐射场。特征模分析方法设计天线的思路一般为：首先利用特征模理论研究特征模的模式电流分布和远场辐射特性，然后根据需要的天线辐射特性，选择合适的特征模作为工作模式，接下来设计合理的馈电形式，激励起所需要的模式，形成所需要的性能天线。在图2中可以看到出现4个模式，下面就分析这四个模式的电流和场分布情况。图4 各模式下的远场。

利用超材料单元结构设计灵活，通过排列不同结构可以实现操控电磁波而且能够在常温下实现类 EIT 效应，极大地降低了量子系统中 EIT 效应的苛刻实验条件，吸引了广大研究人员的兴趣与研究。同时，EIT超表面对于一些特殊物质的灵敏度较高，也可以只作为超表面传感器。从图中可以看出，SSR的电场强度和表面电流强度均大于CW结构上的强度，通过单独仿真CW和SSR可以得到其单独响应的对应谱线，在y极化方向上，CW被激发，SSR不能被激发，但由于两个结构有耦合因此可以产生EIT现象。

因此，某一特定工作频率之下，根据不同尺寸对应着不同的电尺寸，对数周期天线可以划分为三个区域，分别是辐射区（或称为有效区），传输区和截止区。图3给出天线的模型，天线交叉垂直放置，在短振子处进行交叉馈电，图4是反射系数，在200MHz到520MHz范围内均小于-10dB，图5是天线交叉极化隔离情况，可以看到在整个频带内，隔离度大于40dB。本文根据相关理论，设计了一款由对数周期天线交叉放置的圆极化天线，并且给出了天线的方向图，增益，反射系数，轴比等关键数据，提供了一种实现宽带圆极化的思路。

本文基于 TSV 的三维集成电感的结构特点和主要结构参数，利用电磁仿真软件 ANSYS HFSS，研究分析了各工艺参数和设计参数对集成电感的感值、品质因数以及自谐振频率等的影响，为三维集成电感的设计和应用提供指导。当频率大于自谐振频率时，电感值为负，此时三维集成电感不再表现出感性。如图2.1所示的是电感的单π型等效电路，其中 Cline 为电感金属线之间的寄生电容，R0 和 L0 分别为金属线的寄生电阻和寄生电感，Cox为氧化层电容，Rsub 和 Csub 指衬底的寄生电阻和寄生电容。其中电感计算公式为；

相控阵雷达成为近几年快速发展的一种新型雷达，主要的优点在于其搜索跟踪目标时，阵列天线是固定的，只要改变天线阵元间的相位差，即可达到使天线方向图进行无惯性扫描的目的，避免了使阵列天线做机械转动时的一系列问题。当前计算机技术和各种三维电磁软件的发展，为天线设计提供了强大的辅助，目前使用较多的有FEKO，HFSS，CST等软件，本文采用CST设计一款相控阵天线，实现波束扫描，相对于传统方法，大大节省计算资源和时间。接下来打开CST阵列快速建模功能如下如，这里采用椭圆形，单元个数在x方向为30个，y方向为20个。

当下，人类生活的信息时代正在进行着翻天覆地的大变革，无线通信技术日新月异，移动通信4G时代的到来更加推动了无线通信技术的发展。作为无线通信系统中最为重要的部分之一，天线也得到了飞速的发展。过去相当长的一段时间内，传统的简单天线一直发挥着其稳定的作用服务于无线通信系统。但是近年来，由于天线使用平台的特殊要求，传统的单一的线极化天线已经不能满足实际的要求，圆极化天线越来越受到人们的重视。当前圆极化微带天线的研究课题有高增益圆极化天线、双圆极化微带天线、宽频带圆极化微带天线等。本文研究设计了一个高增益圆极化微

摘要：首先，设计了一款工作在2.45Ghz的 倒F天线，其次把天线放在模拟人体附近，研究人体对天线的影响，最后，做出对比。前言可穿戴式天线从广义上讲就是指一种应用于人体周边或者能穿戴在人体身上的天线 。天线是用来完成信息发送以及接收的装置，可穿戴式天线，相对于传统意义上的天线，其应用的范围有所不同，可穿戴式天线放置于人体周边进行发送信息以及接收信息，可以用于进行人和人，以及人和机器设备之间的信息交流。这种类型的天线，其加工方式与传统意义上的天线也是有所不同的，一般来说，指的是采用一些特殊的材料（

随着卫星通信，遥控遥感，雷达电子战等技术的发展和广泛应用，圆极化天线的应用越来越多，受到非常高的重视。使用圆极化，是为避免掉发射与接收天线因极化不匹配的关系而造成极化损耗，因为接收天线只需要对准发射天线即可，而不需考虑其极化的角度，在应用上可以使接收装置，如RFID或是wireless sensor node的摆放较具弹性。在卫星通信时，电波穿过大气层，会产生极化旋转（法拉第旋转效应），卫星通讯多采用圆极化天线。单点馈电的圆极化天线想展宽带宽还是很困难的，带宽较宽时多采用双馈甚至四馈点，视实际应用场合确定带