寬帶超材料覆層高增益天線的研究.pdf

1、超材料覆層高增益天線可顯著提高微帶天線增益及口徑效率的特性,使得其在無線通信領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用前景。然而傳統(tǒng)的超材料覆層高增益天線增益帶寬較窄,無法適應(yīng)電磁波的寬頻帶傳輸要求,已成為此類天線迫切需要解決的問題之一。為此,本文對寬帶超材料覆層高增益天線展開了相應(yīng)的研究。
　　文章首先從發(fā)展背景、研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢等方面對超材料覆層高增益天線進(jìn)行了相應(yīng)的概述,并對幾種超材料的電磁特性以及它們在微波天線領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行了簡單介紹。

2、再采用Fabry-Perot諧振腔模型對超材料覆層高增益天線進(jìn)行相應(yīng)的理論分析與研究,論述了實(shí)現(xiàn)寬帶超材料覆層高增益天線的可行性。然后通過在雙層FSS結(jié)構(gòu)中引入弱諧振的方法,采用金屬柵格型FSS與金屬貼片型FSS的復(fù)合結(jié)構(gòu)構(gòu)造出能夠在較寬頻段內(nèi)滿足諧振條件的超材料覆層單元;再分別采用U型縫隙微帶貼片天線與L型探針饋電微帶貼片天線作為饋源構(gòu)造出兩種具有寬頻帶特性的超材料覆層高增益天線。其中,以L型探針饋電微帶貼片天線作為饋源的超材料覆層高

3、增益天線相對工作帶寬大于20％,且實(shí)測數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果較為吻合,進(jìn)一步驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的合理性。文中同時(shí)還對準(zhǔn)周期漸變結(jié)構(gòu)在寬帶超材料覆層高增益天線中的應(yīng)用進(jìn)行了初步研究,通過在超材料覆層下表面的金屬柵格型FSS中引入漸變結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了對天線增益的進(jìn)一步提高。
　　最后,本文也基于Fabry-Perot諧振腔模型對加載超材料覆層的陣列天線進(jìn)行了研究。主要研究了超材料覆層對包含不同單元個(gè)數(shù)的陣列天線(包括直線陣與平面陣)的增益提高效果;并