基于左手材料的微帶天線研究.pdf

1、左手材料是一種介電常數(shù)ε和磁導(dǎo)率μ同時(shí)為負(fù)的新型人工合成結(jié)構(gòu)材料，與傳統(tǒng)右手材料不同，其電場、磁場與波矢量滿足左手法則，相速度與群速度傳播方向相反，因而表現(xiàn)出一系列反常的電磁現(xiàn)象，如光的負(fù)折射效應(yīng)、逆多普勒效應(yīng)、逆cherenkov輻射、完美透鏡等。2003年，左手材料的研制被美國《科學(xué)》雜志評(píng)為2003年度十大科技創(chuàng)新突破之一，是當(dāng)今電磁學(xué)研究領(lǐng)域中的前沿課題。
　　 本論文主要研究左手材料在微帶天線中的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用問題，通過理

2、論分析、數(shù)值仿真等手段，提出了兩種結(jié)構(gòu)新穎的復(fù)合左右手傳輸線單元，通過加載這兩種新型結(jié)構(gòu)的微帶天線，可分別可用于3.5GHz無線接入系統(tǒng)頻段和5.8GHz開放頻段，比較具備代表性。
　　 論文首先簡要介紹了左手材料的基本原理以及目前國內(nèi)外對(duì)左手材料的研究進(jìn)展和方法。然后，在基于復(fù)合左右手傳輸線電路模型的基礎(chǔ)上，對(duì)傳統(tǒng)交指結(jié)構(gòu)單元尺寸進(jìn)行了優(yōu)化仿真，設(shè)計(jì)了一款中心頻率在3.6GHz的微帶漏波天線，該天線波束輻射具有從后向到前向掃描

3、的能力，驗(yàn)證了該結(jié)構(gòu)具備左手材料的特性。隨后，在傳統(tǒng)交指結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地提出了兩款新型的結(jié)構(gòu)單元：L型交指結(jié)構(gòu)單元和交指接地型結(jié)構(gòu)單元。通過對(duì)加載L型交指結(jié)構(gòu)單元的微帶天線進(jìn)行仿真優(yōu)化，設(shè)計(jì)了一款工作頻率在3.5GHz的微帶天線，該天線可用于3.5GHz無線接入系統(tǒng)，尺寸僅為同頻傳統(tǒng)微帶貼片天線的26.5％，具有良好的輻射增益，實(shí)現(xiàn)了天線的小型化；另外，針對(duì)交指接地型結(jié)構(gòu)單元，設(shè)計(jì)了一款工作頻率在5.8GHz的微帶天線，該天線