论文-基于分形蝶形结构的太赫兹探测天线设计

该论文没有进行加工和实测,只有仿真结果. 该论文介绍了一个天线结构,这种天线是把原来的两种天线结构组合在一起形成的 该论文发表在IEEE access上。

Design of Terahertz Detection Antenna With Fractal Butterfly Structure

• 二，设计方法
  • A：设计过程回顾
    • 作者用了很大的篇幅来对设计的天线进行“定性分析”，并给出了分形蝴蝶天线的示意图：
    • 作者还用了不小的篇幅去介绍了一些天线和微波技术中的专业词汇。
  • B: 天线设计
    • 分形蝴蝶天线的谐振频率可以通过适当修改和缩放蝴蝶的几何形状，如臂长、开口角度、进给间隙宽度来调谐，如图2(a)所示。
  • C: 仿真结果
    • 1）一个单元
    • 2）仿真结果分析
• 三，数据对比和分析
  • 太赫兹探测器可分为光电探测器和光热探测器[32]
  • 又用了不少篇幅介绍了多个太赫兹天线，然后和自己的天线性能进行对比。
    • 给出了对比的表格形式：
• 四，总结
• 一，介绍(Introduction)
  • 介绍太赫兹波介于毫米波与光波之间，电子学与光子学之间。
  • 宽泛的介绍太赫兹波的良好特性。
    • 对生物无损害
    • 对比毫米波分辨率更高
    • 对比光学，太赫兹波穿透物质能力更强
    • 基于太赫兹波的独特特性，太赫兹技术在天体物理、生物医学、无损检测、保密通信、爆炸探测、人身安全、火灾监控、国防安全等领域有着广阔的应用前景[4]-[9]。
  • 太赫兹科学正处于从宏观物理学向微观量子理论过渡的阶段[10]。
  • 给本文的研究做铺垫，即本文的研究是为什么这样进行的？：
    • 对于这些以及未来在太赫兹通信和监视中的应用，在自由空间中有效地传输(接收)太赫兹信号是必不可少的，并且需要适当的天线设计[12]。
  • 因为本文是设计了一款天线，所以作者又用了不少篇幅来介绍太赫兹天线对与探测系统的重要性。
  • 介绍了太赫兹天线的设计和加工困难，还是为本文利用耦合设计的太赫兹天线做铺垫。
  • 介绍了几种太赫兹天线，并添加了参考文献。介绍了现存的几种天线的缺点，添加了参考文献。
  • 作者另起了一段专门介绍好几个人做的各种太赫兹天线，像写文献调研一样分析了一遍，添加了5篇参考文献。
  • 作者开始介绍自己做的天线：
    • 蝴蝶天线是太赫兹探测器常用的天线之一。与其他太赫兹天线相比，蝴蝶天线结构简单，能量耦合能力更强[20]，[21]。
    • 蝴蝶天线的结构类似于偶极天线，因此可以通过光学混合馈入[24]。但是蝴蝶天线的尺寸比其他太赫兹天线大，并且在耦合能量时电流以单一方式流动。由于表面激励电流小，天线耦合时大部分能量被反射。为了解决这一问题，本研究将分形天线的结构和特点融合到蝴蝶天线中。在保证蝴蝶天线优势的同时，提高了天线的增益和工作带宽。
    • 本文设计天线的优点：
      • 优点是本文提出的天线可以在0.1太赫兹到10太赫兹范围内工作，并且可以根据不同频段的波长扩大或缩小天线的尺寸。同时，该设计能够满足不同应用频段对天线尺寸的要求，降低天线的设计成本。
    • 本天线的设计目标是宽带和高增益！！！
    • 介绍了本文所设计天线的各种指标性能。
  • 介绍的最后一段总结了本文的行文结构安排：
• 关键词：
  • Terahertz technology, terahertz antennas, terahertz detector, terahertz patch antenna,resonant frequency.
• 摘要
  • 宽泛的介绍讲太赫兹的应用多么好
  • 描述太赫兹研究中在探测领域存在的问题
    • 大多数高灵敏度太赫兹探测器工作在一个相对狭窄的频率范围内，设计一种工作在宽频谱范围内的高增益太赫兹天线一直是人们关注的问题。
  • 介绍本文设计的天线
    • 天线结构：本文提出了一种新的高增益分形蝴蝶天线结构，可用于宽带太赫兹探测。
    • 本天线结构的优势：这种分形蝴蝶天线是由蝴蝶天线上独立的分形单元群构成的，简化了天线的制造过程，降低了制造成本。
    • 性能描述：该天线工作在0.1- 10Thz频段，在4.9 THz谐振时阻抗带宽为85%，回波损耗小至- 33.59 dB，最大增益为16.95 dB。
    • 宽泛的说明本天线的优势：所提出的分形蝴蝶天线可以有效地提高太赫兹探测器的性能，为更高频段的探测研究提供可能。
• 大量参考文献