《新材料與新體制天線技術》是2022年人民郵電出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：新材料與新體制天線技術
- 作者：趙魯豫、何大平、黃冠龍、蔡元銘、沈傑
- 出版社：人民郵電出版社
- 出版時間：2022年7月1日
- ISBN：9787115585929
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
無論是5G通信、泛在智慧型物聯網、車聯網、星聯網的逐步推進和普及，還是工藝和材料的疊代升級，能夠促使天線、微波、毫米波相關技術快速發展，並不斷滲透到智慧城市、工業物聯網、精 準醫療、智慧農業等垂直套用領域，也將催生出更多新興的業務和商業模式，進而深刻改變人類社會。在此過程中，出現了大量的新體制、新材料、新工藝、新場景的天線與微波技術。
本書主要介紹石墨烯、超材料以及各類功能材料在天線系統中的套用，人工電磁材料在大規模高密度天線陣列及透鏡天線領域的套用，以及增材製造等新的加工製造工藝給天線發展帶來的新潛力。本書旨在展現在天線與微波技術中出現的新體制、新技術、新方法、新材料、新工藝。希望給讀者新的視野、方法和經驗。
圖書目錄
第1章 概述 001
1．1 新材料概述 002
1．2 基於新材料的天線及其加工工藝演進 003
1．2．1 液態金屬天線 003
1．2．2 納米材料天線 004
1．2．3 石墨烯材料天線 004
1．2．4 新型天線加工工藝 005
1．2．5 超材料、超構材料天線技術 006
1．3 新材料與5G技術演進 007
1．3．1 LCP與MPI天線的趨勢 008
1．3．2 印製電路板高頻材料的國產替代 010
1．3．3 電子陶瓷的發展 010
1．3．4 氮化鎵半導體材料迎機遇 011
參考文獻 011
第2章 石墨烯材料及其在天線技術中的套用 013
2．1 石墨烯超表面及其在天線技術中的套用 014
2．1．1 超表面 014
2．1．2 石墨烯超表面在天線中的套用 014
2．1．3 可調石墨烯超表面 018
2．1．4 頻率選擇表面 020
2．1．5 其他 022
2．2 基於石墨烯的太赫茲偶極子天線 025
2．2．1 石墨烯的等效表面阻抗 025
2．2．2 基於石墨烯的偶極子天線仿真分析 027
2．3 基於石墨烯的頻率可重構天線 030
2．3．1 基於石墨烯的頻率可重構天線研究背景及意義 030
2．3．2 頻率可重構天線理論 031
2．3．3 基於石墨烯的頻率可重構天線實例 032
2．3．4 未來發展趨勢及待解決的問題 039
2．4 基於石墨烯的方向圖可重構天線 039
2．4．1 基於石墨烯的方向圖可重構天線研究背景及意義 039
2．4．2 可重構天線理論 040
2．4．3 可重構天線實例 041
2．4．4 未來發展趨勢及待解決的問題 051
2．5 基於石墨烯的太赫茲平面反射陣天線 052
2．5．1 平面反射陣基本原理 052
2．5．2 基於石墨烯的反射陣單元特性分析 053
2．5．3 基於石墨烯的反射陣天線分析 057
2．6 石墨烯的製備和規模化量產 060
2．6．1 石墨烯的研究背景及意義 060
2．6．2 微觀石墨烯的製備 061
2．6．3 巨觀石墨烯的製備 071
參考文獻 075
第3章 超材料和人工電磁材料及其在天線技術中的套用 081
3．1 超材料的技術背景 082
3．2 超材料的國內外研究現狀 085
3．2．1 利用超材料實現天線的小型化 086
3．2．2 利用超材料實現天線的低剖面 090
3．2．3 利用超材料實現天線的去耦合 092
3．2．4 利用超材料實現其他功能 098
3．3 電磁超材料的性質及分析試驗方法 099
3．3．1 電磁超材料 099
3．3．2 電磁超材料的特性 102
3．3．3 超材料的數值研究方法 105
3．4 人工介質與人工介質層 109
3．4．1 人工介質及人工介質層基本概念 109
3．4．2 人工介質及人工介質層的基本分析方法 111
3．4．3 人工介質的洛倫茲定理分析 111
3．4．4 ADL等效參數提取 113
3．5 基於人工介質層的大規模天線陣列 116
3．5．1 小型化天線單元設計 117
3．5．2 1×3雙極化直線陣設計 122
3．5．3 6×6 MIMO陣列ADL去耦合設計 127
3．6 本章小結 139
參考文獻 139
第4章 人工電磁透鏡天線 147
4．1 透鏡天線類型與基本原理 148
4．1．1 均勻媒質透鏡天線 148
4．1．2 基於相移表面的平面透鏡天線 152
4．1．3 透鏡天線設計的關鍵因素 156
4．2 人工材料透鏡 159
4．3 基於相移表面的透鏡天線 166
4．4 機械波束掃描天線與波束切換平面透鏡天線 170
4．4．1 機械波束掃描天線 170
4．4．2 波束切換平面透鏡天線 172
4．5 電控可重構平面透鏡天線 173
4．6 結束語 175
參考文獻 175
第5章 基於功能材料的機械天線技術 179
5．1 機械天線基本原理及其發展 180
5．1．1 傳統低頻天線 180
5．1．2 機械式低頻天線的提出 182
5．1．3 機械天線簡述 183
5．2 功能材料及其換能效應 184
5．2．1 能量轉換與功能材料 184
5．2．2 壓電材料 185
5．2．3 磁致伸縮材料 192
5．3 基於磁性材料的機械天線 200
5．3．1 磁場運動天線基本原理 200
5．3．2 永磁材料研究進展 202
5．3．3 永磁式機械天線進展 206
5．4 基於駐極體/極性材料的機械天線 209
5．4．1 駐極體天線基本原理 209
5．4．2 駐極體材料研究進展 211
5．4．3 駐極體機械天線進展 214
5．5 聲波激勵機械天線 217
5．5．1 聲波激勵電場式機械天線 217
5．5．2 聲波激勵磁電式機械天線 220
參考文獻 222
第6章 液態金屬天線 231
6．1 液態金屬簡介 232
6．2 液態金屬天線製造工藝及控制方法 233
6．2．1 微流體技術與液體泵技術 233
6．2．2 基板封裝技術 234
6．2．3 3D列印技術 234
6．2．4 介質3D列印技術 236
6．3 液態金屬天線可重構性能研究進展 237
6．3．1 頻率可重構的液態金屬天線 237
6．3．2 極化可重構的液態金屬天線 238
6．3．3 方向圖可重構的液態金屬天線 240
6．3．4 混合可重構的液態金屬天線 240
6．3．5 基於重力驅動的液態金屬頻率可重構天線 243
6．4 液態金屬天線與傳統天線的對比 244
6．4．1 液態金屬天線的特徵總結 245
6．4．2 液態金屬天線的痛點和發展方向 245
參考文獻 246
第7章 增材製造技術及其在微波天線領域中的套用 247
7．1 增材製造在射頻微波領域的套用進展 248
7．2 增材製造的技術體系和材料體系 251
7．2．1 線型的典型工藝 252
7．2．2 材料擠壓型的典型工藝 255
7．2．3 粉末燒融的典型工藝 257
7．2．4 定向能量沉積 267
7．2．5 薄板層壓的典型工藝 269
7．2．6 材料噴射的典型工藝 271
7．2．7 光聚合的典型工藝 277
7．2．8 黏合劑噴射的典型工藝 283
7．2．9 常見3D列印材料 286
7．3 基於介質列印的天線加工實現方案 294
7．4 基於金屬列印的天線加工實現方案 297
7．5 結束語 304
參考文獻 305
附錄A 基站天線外罩材料及選擇標準 307
