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固态等离子体天线是近年来新兴的研究方向,与传统金属天线相比,固态等离子体在天线可重构和隐身方面具有极大的优势,在无线通信领域具有良好的应用前景。 本文首先介绍了与固态等离子体天线相关的基本理论,包括等离子体理论、半导体理论以及天线理论等;然后分析了固态等离子体器件S-PIN二极管的基本原理,并对其结构参数进行设计,通过仿真得出其载流子浓度分布;对三维的S-PIN器件结构与光控固态等离子体器件进行了设计与特性研究,并对其优缺点进行了分析对比。 本文设计了固态等离子体微带贴片天线与3×5侧馈等离子体阵列天线,实现了天线的重构与隐身特性,并对天线相关结构参数进行优化;提出并设计了一种3×3固态等离子体相控阵天线,与3×5侧馈等离子体阵列天线相比,具有相位可调、功率可控等优点。 本文对固态等离子体天线器件制备所需的半导体工艺进行了介绍,并依据基本的半导体工艺设计了固态等离子体天线器件S-PIN二极管的制备流程,并对相关的工艺过程进行了研究,为实验制备S-PIN二极管器件提供参考。 本文从理论研究出发,对固态等离子体器件S-PIN二极管及天线阵列特性分别进行了计算与模拟研究,实现了天线的重构与隐身特性;探索固态等离子体器件制备工艺,得出可行的制备工艺流程与实施方案。