電磁超介質(zhì)覆層在天線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究.pdf

1、電磁超介質(zhì)(Metamaterials)作為一種新型的人工電磁材料，具有傳統(tǒng)介質(zhì)所不具備的超常物理性質(zhì)，存在諸多奇異特征，其在顯著提高天線增益的同時(shí)，也可用來拓展天線帶寬，這為設(shè)計(jì)高性能天線提供了新的思路。超介質(zhì)在天線上的應(yīng)用有很多形式，在無線通信領(lǐng)域具有廣闊的前景。
　　本文就電磁超介質(zhì)覆層在天線設(shè)計(jì)中應(yīng)用開展研究，設(shè)計(jì)了幾款超介質(zhì)覆層加載的天線。主要內(nèi)容如下：
　　1.首先利用等效電路法詳細(xì)分析周期細(xì)金屬棒陣列的等離子效

2、應(yīng)，推導(dǎo)了其負(fù)介電常數(shù)表達(dá)式。然后基于電磁超介質(zhì)的空間匹配層理論，設(shè)計(jì)了周期截?cái)嗟慕饘偌?xì)導(dǎo)線陣列超介質(zhì)覆層和非周期截?cái)嗟慕饘偌?xì)導(dǎo)線陣列超介質(zhì)覆層，將單極子嵌入到覆層中間，提高了天線增益（二者增益分別高達(dá)5.5dBi和6.5dBi，相對單極子天線增益分別提高了1dBi和2dBi），后者還使得天線帶寬有了進(jìn)一步拓展（相對單極子天線帶寬拓展了26％）。此外，二者在實(shí)現(xiàn)全向輻射的同時(shí)，在整個(gè)工作頻帶內(nèi)保持波束方向的穩(wěn)定性。
　　2.基于負(fù)