基于高阻抗表面EBG結構的低剖面天線設計.pdf

1、近二十年來，電磁帶隙(Electromagnetic Band Gap，EBG)結構作為一種新興的周期性人工材料，憑借其獨特的電磁特性，引起了各國學者們的強烈關注。EBG結構最顯著的特點是在某些頻段內電磁波不能傳播，形成帶隙。正是基于這種帶阻性質，EBG結構被廣泛應用在微波和天線領域。高阻抗表面(Mushroom-like EBG)是一種介質-金屬混合型的二維EBG結構，除了具有帶隙特性外，還具有在特定頻率范圍內呈現(xiàn)高阻抗和同相位反射的

2、性質，將其應用在天線設計中，可有效改善天線的輻射方向圖，提高天線輻射效率，而且能夠降低天線系統(tǒng)的輪廓剖面，滿足通信設備小型化的發(fā)展要求。本文主要研究高阻抗表面EBG結構在低剖面天線設計中的應用，主要工作可概括為：
　　首先，從高阻抗表面的反射特性展開，借助電磁仿真軟件HFSS建立反射相位的仿真模型，先分析了表面結構單元的參數(shù)變化對高阻抗表面反射相位和帶隙寬度的影響，然后分別探討了TE和TM兩種不同極化波以不同角度入射對反射相位的影

3、響。
　　其次，研究高阻抗表面在低剖面偶極子天線設計中的應用。分析了貼片單元數(shù)目對天線輻射的影響，探討了天線與反射板之間的距離改變時天線增益和回波損耗的變化。結果表明當高阻抗反射板距離天線很近時，可以減小后瓣，實現(xiàn)天線的高增益和良好的回波損耗。與金屬反射板相比，高阻抗反射板大大減小了天線的剖面尺寸。
　　最后，在平面高阻抗反射板的基礎上研究柱面高阻抗表面對天線輻射的影響。設計了一組6單元的柱面高阻抗表面，并詳細分析了改變柱面