基于人工電磁超材料的磁窗天線(xiàn)研究.pdf

1、本文主要研究了基于人工電磁超材料的右旋圓極化磁窗天線(xiàn)，并將其與普通的右旋圓極化磁窗天線(xiàn)對(duì)比。目前，磁窗天線(xiàn)是減緩再入飛行器通信中斷問(wèn)題的有效手段之一?；谌斯る姶懦牧系拇糯疤炀€(xiàn)是一種在微帶天線(xiàn)中加入EBG結(jié)構(gòu)，把微帶天線(xiàn)的接地板替換為磁體，并將磁體與微帶天線(xiàn)結(jié)合在一起的天線(xiàn)。
　　本文首先以再入飛行器的通信中斷出發(fā)，介紹課題研究背景及當(dāng)前的主流解決方法和問(wèn)題，提出本論文的研究意義和價(jià)值所在。然后，從理論上分析電磁波傳播和等離子體

2、之間的相互影響，介紹等離子體的基本特征參數(shù)。指出電磁波通過(guò)等離子體的衰減程度會(huì)受到電磁波工作頻率、等離子體回旋頻率等多種因素的影響，而磁場(chǎng)的加入可以使較低頻率的電磁波順利通過(guò)等離子體，從理論上證實(shí)了采用磁窗天線(xiàn)代替普通天線(xiàn)解決黑障通信的可行性。同時(shí)，介紹人工電磁超材料，詳細(xì)研究人工電磁超材料之一——電磁帶隙（EBG）結(jié)構(gòu)的特性，分析其工作機(jī)理。并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了普通右旋圓極化微帶天線(xiàn)和基于人工電磁超材料微帶天線(xiàn)和其對(duì)應(yīng)的磁窗天線(xiàn)。

3、>　　接著，設(shè)計(jì)加工普通磁窗天線(xiàn)和基于人工電磁超材料的磁窗天線(xiàn)，并在微波暗室中測(cè)量 S11等基本參數(shù)，測(cè)試結(jié)果顯示，無(wú)論是仿真結(jié)果還是測(cè)試結(jié)果，兩種磁窗天線(xiàn)均能有效改善通信中斷問(wèn)題。并且，基于人工電磁超材料的磁窗天線(xiàn)在相對(duì)外形尺寸較小的情況下，S11帶寬，軸比帶寬，緩解衰減的效果方面比普通磁窗天線(xiàn)更勝一籌。
　　最后用日光燈陣列模擬等離子體，在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了磁窗天線(xiàn)緩解通信中斷問(wèn)題的地面模擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在相同磁場(chǎng)強(qiáng)度、相同等