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近年来，石墨烯材料获得了国内外学者们的广泛关注，这种新型的二维材料不仅拥有优越的力学、光学、电学等性质，还具有表面阻抗可调的特性，因此其在材料、化学、电子以及生物医学等领域有着广阔的应用前景。凭借这些优良的特性，基于石墨烯的微波器件和设备不仅具有结构紧凑易于集成等优点，还可以实现电可调、透明、柔性等特性。本文开展了基于石墨烯的可调衰减器及柔性衰减器的研究，主要工作如下：
第一，总结了石墨烯的制备方法、转移方法、测量方法以及调控方法，并分析了石墨烯的电磁模型以及实验验证了石墨烯三明治结构（Graphene Sandwich Structure, GSS）的可调特性。这些工作为后续的研究工作奠定了基础。
第二，提出并实现了基于石墨烯的衰减量动态可调的同轴衰减器。揭示了该衰减器的衰减机理，并给出衰减量的计算公式，其准确性经过数值仿真结果和实验测试结果的双重验证。实验结果表明：在工作频段2GHz-9GHz中，当外加偏置电压在0V-4V范围内变化时，同轴衰减器的衰减量可以从3dB变化到14.5dB，其反射系数始终小于-15dB，并且衰减量的平坦度较好。
第三，基于衰减量动态可调的石墨烯衰减器，提出了一种增益可调的喇叭天线。仿真得出了天线的回波损耗、增益、增益差以及电场分布等性能参数。仿真结果表明：通过改变石墨烯的方阻值可以切换天线的工作状态，当石墨烯的方阻值较大时，喇叭天线的增益较大，天线处于工作状态，当石墨烯的方阻值较小时，喇叭天线的增益较小，天线处于非工作状态。
第四，提出了两种基于石墨烯的柔性衰减器。在第一种柔性衰减器中，通过将易于共形的石墨烯三明治结构与具有柔性特性的人工表面等离子激元(Spoof Surface Plasmon Polaritons, SSPPs)波导结合，实现了衰减量动态可调特性和柔性特性。在第二种柔性可伸缩衰减器中，将可伸缩的马蹄形共面波导(Coplanar Waveguide, CPW)传输线附带着石墨烯纳米片一起嵌入可伸缩的硅酮介质中，实现了衰减量动态可调特性和可伸缩特性。
第一，总结了石墨烯的制备方法、转移方法、测量方法以及调控方法，并分析了石墨烯的电磁模型以及实验验证了石墨烯三明治结构（Graphene Sandwich Structure, GSS）的可调特性。这些工作为后续的研究工作奠定了基础。
第二，提出并实现了基于石墨烯的衰减量动态可调的同轴衰减器。揭示了该衰减器的衰减机理，并给出衰减量的计算公式，其准确性经过数值仿真结果和实验测试结果的双重验证。实验结果表明：在工作频段2GHz-9GHz中，当外加偏置电压在0V-4V范围内变化时，同轴衰减器的衰减量可以从3dB变化到14.5dB，其反射系数始终小于-15dB，并且衰减量的平坦度较好。
第三，基于衰减量动态可调的石墨烯衰减器，提出了一种增益可调的喇叭天线。仿真得出了天线的回波损耗、增益、增益差以及电场分布等性能参数。仿真结果表明：通过改变石墨烯的方阻值可以切换天线的工作状态，当石墨烯的方阻值较大时，喇叭天线的增益较大，天线处于工作状态，当石墨烯的方阻值较小时，喇叭天线的增益较小，天线处于非工作状态。
第四，提出了两种基于石墨烯的柔性衰减器。在第一种柔性衰减器中，通过将易于共形的石墨烯三明治结构与具有柔性特性的人工表面等离子激元(Spoof Surface Plasmon Polaritons, SSPPs)波导结合，实现了衰减量动态可调特性和柔性特性。在第二种柔性可伸缩衰减器中，将可伸缩的马蹄形共面波导(Coplanar Waveguide, CPW)传输线附带着石墨烯纳米片一起嵌入可伸缩的硅酮介质中，实现了衰减量动态可调特性和可伸缩特性。