超材料特性分析及在天線中的應(yīng)用.pdf

1、超材料結(jié)構(gòu)自出現(xiàn)以來(lái)，便表現(xiàn)出諸多奇異的電磁特性，包括后向波特性，逆多普勒效應(yīng)，完美透鏡效應(yīng)等等。超材料結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于微波器件以及各種天線設(shè)計(jì)中。隨著軍事的發(fā)展以及生活質(zhì)量的不斷提高，對(duì)于微帶天線技術(shù)的要求也越來(lái)越高，尤其對(duì)小型化天線的需求比重越來(lái)越大。通過(guò)多年的研究和發(fā)現(xiàn)，各國(guó)研究人員找到許多辦法來(lái)減小傳統(tǒng)微帶天線的尺寸大小，諸多方法雖然可以在一定程度上減小傳統(tǒng)微帶貼片天線的尺寸，但卻會(huì)影響其他輻射性質(zhì)。當(dāng)前，超材料結(jié)構(gòu)雖然廣泛應(yīng)用于

2、天線設(shè)計(jì)中，但是在天線結(jié)構(gòu)的小型化改善中的應(yīng)用潛力還沒(méi)有得到充分發(fā)揮。本文設(shè)計(jì)了一款基于超材料結(jié)構(gòu)的小型化微帶天線，并且研究了超材料結(jié)構(gòu)對(duì)天線其他性能的影響。通過(guò)在微帶天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中引入超材料結(jié)構(gòu)，有效的改善了微帶天線的性能。
　　論文的主要工作有以下幾個(gè)部分:
　　一、對(duì)超材料結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀以及小型化微帶天線的研究與發(fā)展做了簡(jiǎn)要的闡述，對(duì)超材料理論以及奇異的電磁特性做出了說(shuō)明，對(duì)于超材料結(jié)構(gòu)未來(lái)的發(fā)展前景做了展望。

3、　　二、詳細(xì)介紹了超材料結(jié)構(gòu)等效參數(shù)的提取方法，并且設(shè)計(jì)了兩款超材料單元結(jié)構(gòu)，提取它們的等效參數(shù)驗(yàn)證等效參數(shù)提取方法的可行性;討論了結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)超材料特性的影響，結(jié)果表明超材料結(jié)構(gòu)的諧振點(diǎn)以及負(fù)磁特性可以通過(guò)改變開(kāi)口尺寸、銅環(huán)寬度以及介質(zhì)基板的介電常數(shù)等來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
　　三、闡述了微帶天線的基本原理及設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了一款在頻率4.5GHz處具有雙負(fù)特性的圓形單開(kāi)口諧振環(huán)，并將它的互補(bǔ)結(jié)構(gòu)引入微帶天線中，用于設(shè)計(jì)小型化微帶天線。結(jié)果發(fā)