電磁帶隙結構小型化研究.pdf

1、光子晶體是近年來的研究熱點，光子晶體的基本特性是具有光子帶隙(PhotonicBand-Gap，PBG)，即能夠阻止一定頻率范圍內電磁波的傳播。電磁帶隙(ElectromagneticBand-Gap，EBG)，即應用于微波頻段的PBG結構，也具有帶隙特性，能夠阻止電磁波在電磁帶隙中的傳播。EBG的這種阻帶特性在微波領域得到了廣泛的應用。
　　EBG結構主要包括介質EBG、金屬型EBG和金屬-介質型EBG，金屬型EBG和介質型EB

2、G帶隙特性好，但是它們的體積大，不適合實際實用。高阻抗表面結構作為金屬-介質型EBG的一種，具有體積小的優(yōu)點。它不僅具有帶隙特性，而且能在一定的頻帶范圍內實現同相反射，可以代替金屬導電體用作天線的反射板，降低具有反射器天線的輪廓。缺陷地結構(DefectedGroundStructure，DGS)是另外一種金屬-介質型EBG，相比與其他PBG結構，它僅由一個或幾個缺陷結構單元組成，帶隙中心頻率主要由該缺陷單元結構所決定，結構更加簡單，尺

3、寸更小。本文主要研究這兩種尺寸小、實用性強的EBG結構及它們的小型化方法，最后將他們應用到天線中，改善天線的性能。
　　本文首先詳細闡述了PBG結構的基本性質和基礎理論，并歸納了目前應用比較廣泛的PBG結構的分析方法，詳細介紹了高阻抗表面的基本理論和分析方法。
　　然后詳細分析了兩種高阻抗表面：過孔型高阻抗表面和UC-PBG(UnipalarCompactPhotonicBandgap)，分析了各個參數對于其帶隙的影響和實現

4、小型化的方法，并設計了一種新的UC-PBG結構，達到了小型化的目的；詳細闡述了DGS的基礎理論，討論了各個參數對于其帶隙的影響，得到了DGS結構的設計方法，最后分析了DGS結構小型化方法。
　　最后將過孔型高阻抗表面PBG結構和UC-PBG結構應用到偶極子天線和阿基米德螺旋天線，仿真所得結果與理論分析吻合得很好，證明了在上述兩種天線上附加PBG結構能夠有效改善天線的多項指標，同時研制了低剖面偶極子天線并對其進行了實測，和仿真結果基