基于電磁新材料折射率漸變的透鏡天線設(shè)計.pdf

1、透鏡天線常常被用在衛(wèi)星通信技術(shù)、局部點對多點通信領(lǐng)域中，且透鏡天線相比于拋物面天線、相控陣天線等具有波束覆蓋范圍廣、波束差異性小、工作頻帶寬、損耗小、且饋電網(wǎng)絡(luò)簡單、易于安裝使用、抗風(fēng)性強等特點。但是傳統(tǒng)的透鏡天線也具有一些客觀存在的缺點，比如在較低頻段，透鏡天線的尺寸和重量都相對龐大，且透鏡介質(zhì)球?qū)訑?shù)越多，層與層之間夾雜的空氣相應(yīng)增多，從而影響天線的性能，并且長期以來因制造透鏡天線的復(fù)合材料工藝不成熟，透鏡天線技術(shù)的發(fā)展歷程因此而顯得

2、困難重重。本文正是針對傳統(tǒng)透鏡天線在制作過程中所面臨的困難，提出了基于電磁超材料的平面透鏡天線，并分別設(shè)計了平面的龍伯透鏡天線和半魚眼透鏡天線，所設(shè)計的透鏡天線不僅具有良好的方向性，較高的增益，且比傳統(tǒng)透鏡天線體積小加工簡單。本文主要的研究內(nèi)容及成果如下：
　　1.本文首先介紹了與論文相關(guān)的透鏡天線的理論基礎(chǔ)知識，包括其研究現(xiàn)狀，應(yīng)用領(lǐng)域，設(shè)計原理等；并分別詳細(xì)介紹了龍伯透鏡和麥克斯韋魚眼透鏡的工作原理，及其應(yīng)用；并對電磁新材料的

3、理論知識給予詳細(xì)說明。
　　2.本文基于龍伯透鏡的工作原理及其折射率分布規(guī)律，設(shè)計出一種刻蝕圓形超材料單元，其組成的龍伯透鏡可以將任意角度入射波由球面波轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫娌?，并用電磁仿真軟件仿真了其電場分布圖，證明了我們所設(shè)計的效果。
　　3.本文基于麥克斯韋魚眼透鏡天線的工作原理及其折射率分布規(guī)律，設(shè)計出一種開縫方形環(huán)結(jié)構(gòu)，其在X波段具有寬頻帶的特點。該單元結(jié)構(gòu)可以分別由兩種方式獲得設(shè)計所需的折射率值，并按照透鏡天線折射率分布規(guī)律