微质量传感器及其微带传输天线的结构设计
| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-13页 |
| 1 绪论 | 第13-26页 |
| ·研究背景与研究动机 | 第13-14页 |
| ·微质量传感器的分类及其研究进展 | 第14-16页 |
| ·弯曲模式微质量传感器 | 第14-16页 |
| ·谐振模式微质量传感器 | 第16页 |
| ·压电谐振式微质量传感器灵敏度提升的方法研究 | 第16-18页 |
| ·左手材料性能简介与研究进展 | 第18-24页 |
| ·左手材料理论及电磁特性 | 第19-21页 |
| ·左手材料研究现状 | 第21-24页 |
| ·本文研究内容与章节安排 | 第24-26页 |
| 2 压电谐振式微质量传感器的灵敏度分析与设计 | 第26-35页 |
| ·引言 | 第26-27页 |
| ·悬臂梁结构振动特性分析 | 第27-28页 |
| ·悬臂梁结构的振动方程与谐振频率 | 第27-28页 |
| ·梁的灵敏度 | 第28页 |
| ·传感器的灵敏度描述指标 | 第28-29页 |
| ·基于单位面积质量变化的灵敏度描述指标 | 第28-29页 |
| ·基于单位质量(集中质量)变化的灵敏度描述指标 | 第29页 |
| ·传感器灵敏度改进方法 | 第29-34页 |
| ·选择合理的截面构型以改进传感器的灵敏度 | 第29-34页 |
| ·选择合理的变截面梁以改进传感器的灵敏度 | 第34页 |
| ·本章小结 | 第34-35页 |
| 3 基于槽式悬臂梁结构的微质量传感器设计与分析 | 第35-53页 |
| ·引言 | 第35-36页 |
| ·槽型截面悬臂梁传感器的结构形式 | 第36-37页 |
| ·传感器的振动分析模型 | 第37-40页 |
| ·传感器自振频率变化对吸附质量的灵敏度分析 | 第40-41页 |
| ·传感器灵敏度对均布质量的探测灵敏度 | 第40-41页 |
| ·传感器对探测区单位面积的吸附质量的敏度 | 第41页 |
| ·传感器对集中微质量的敏度 | 第41页 |
| ·槽型截面传感器与矩形截面传感器的灵敏度比较 | 第41-43页 |
| ·结构几何参数对传感器灵敏度的影响 | 第43-46页 |
| ·槽型截面微质量传感器的实验验证 | 第46-51页 |
| ·本章小结 | 第51-53页 |
| 4 梯形变截面悬臂梁式微质量传感器灵敏度分析 | 第53-63页 |
| ·变截面悬臂梁传感器的结构形式 | 第53-54页 |
| ·变截面悬臂梁式传感器的灵敏度分析 | 第54-60页 |
| ·变截面悬臂梁式传感器振动分析 | 第54-58页 |
| ·几何参数对传感器灵敏度的影响分析 | 第58-60页 |
| ·梯形变截面悬臂梁式传感器实验验证 | 第60-62页 |
| ·本章小结 | 第62-63页 |
| 5 基于高阶模态的微质量传感器设计与制备 | 第63-78页 |
| ·引言 | 第63页 |
| ·传感器结构振动模型 | 第63-67页 |
| ·传感器结构模型 | 第63-65页 |
| ·传感器振动模态的选择与控制 | 第65-67页 |
| ·大厚度比微质量传感器的制作工艺流程 | 第67-71页 |
| ·微电铸技术 | 第67-69页 |
| ·微电铸工艺方案 | 第69-71页 |
| ·微电铸工艺中的部分关键技术 | 第71-73页 |
| ·牺牲层及晶种层去除工艺 | 第71-73页 |
| ·压电层粘附 | 第73页 |
| ·振动模态与灵敏度关系实验验证 | 第73-77页 |
| ·振动模态验证 | 第74-75页 |
| ·长度比与灵敏度的关系实验 | 第75-77页 |
| ·本章小结 | 第77-78页 |
| 6 基于传输线模型理论的电磁超材料微结构构型设计 | 第78-102页 |
| ·引言 | 第78-80页 |
| ·传输线模型及等效方法 | 第80-86页 |
| ·基本左手传输线模型 | 第80-81页 |
| ·并联支路结构的设计 | 第81-84页 |
| ·串联支路结构的设计 | 第84-86页 |
| ·单频带左手材料结构设计与验证 | 第86-98页 |
| ·单频带左手材料结构设计 | 第86页 |
| ·单频带左手材料结构性能验证 | 第86-93页 |
| ·单频带左手材料结构的等效电路分析 | 第93-98页 |
| ·双频带左手材料微结构设计 | 第98-101页 |
| ·本章小结 | 第101-102页 |
| 7 特定频段磁谐振结构尺寸参数优化设计 | 第102-113页 |
| ·引言 | 第102页 |
| ·左手材料结构与性能分析 | 第102-105页 |
| ·左手材料构型的仿真分析 | 第103-104页 |
| ·左手性质的产生机理 | 第104-105页 |
| ·结构尺寸参数对结构左手性能的影响 | 第105-109页 |
| ·线宽的影响 | 第105-106页 |
| ·大环宽度的影响 | 第106页 |
| ·小环宽度和缝隙的影响 | 第106-109页 |
| ·特定频段左手材料最大带宽较小损耗设计优化 | 第109-112页 |
| ·优化问题的数学模型 | 第109-111页 |
| ·设计实例 | 第111-112页 |
| ·本章小结 | 第112-113页 |
| 8 基于电磁超材料的微带天线设计 | 第113-125页 |
| ·引言 | 第113-114页 |
| ·微带天线工作原理 | 第114-116页 |
| ·基于电磁超材料的微带天线设计 | 第116-124页 |
| ·左手介质改进微带天线特性原理 | 第116-117页 |
| ·负磁导率介质的构造 | 第117-118页 |
| ·基于负磁导率结构的微带天线设计 | 第118-124页 |
| ·本章小结 | 第124-125页 |
| 结论 | 第125-127页 |
| 参考文献 | 第127-137页 |
| 创新点摘要 | 第137-138页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第138-139页 |
| 攻读博士学位期间申请发明专利情况 | 第139-140页 |
| 致谢 | 第140-141页 |
