超材料在微帶天線中的應(yīng)用.pdf

1、超材料的出現(xiàn)顛覆了對傳統(tǒng)材料的認(rèn)識，其特殊的電磁特性使得電磁領(lǐng)域的設(shè)計(jì)有了新的突破。微帶天線出現(xiàn)已經(jīng)有幾十年了，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法慢慢出現(xiàn)了瓶頸，但是超材料和微帶天線的結(jié)合又使得微帶天線的設(shè)計(jì)重新煥發(fā)生機(jī)。雖然近幾年出現(xiàn)很多超材料天線的理論研究，但實(shí)際的運(yùn)用還并沒有成熟，因此，超材料的運(yùn)用研究仍然是一個(gè)重要的方向。論文主要工作成果如下：
　　1、對超材料的研究背景研究現(xiàn)狀做了簡單說明，詳細(xì)闡述了超材料的一些基本理論。首先，本文對超材料

2、基本概念進(jìn)行了詳細(xì)描述，并且對其做了空間上的劃分歸類。然后，介紹了超材料區(qū)別于其它天然材料的一些特殊性質(zhì)，如折射率、介電常數(shù)和磁導(dǎo)率，從理論上證明了超材料異常特性形成的原因。最后，針對電磁波在超材料中的傳播做了簡要說明。
　　2、以超材料理論為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了一個(gè)H型的開口諧振器，并且使用HFSS仿真得出它的S參數(shù)。為了得到超材料的等效參數(shù)，本文詳細(xì)介紹了Smith團(tuán)隊(duì)提出的一種等效參數(shù)提取方法，并且使用這種方法提取出了超材料的等效參數(shù)

3、。為證明這種超材料的實(shí)用性，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)12元的微帶線陣天線，同時(shí)詳細(xì)介紹了微帶串饋陣列天線設(shè)計(jì)的基本方法。通過HFSS仿真得出陣列天線的輻射方位面波束圖。然后將H型的超材料加載到陣列天線上，最終通過軟件仿真和天線實(shí)物測試得出該超材料可以使12元微帶陣列天線的副瓣電平降低大約1.5dB的幅度。
　　3、微帶天線的多頻化是今后天線設(shè)計(jì)發(fā)展的一個(gè)重要方向，本文詳細(xì)介紹了幾種傳統(tǒng)的微帶天線多頻化技術(shù)。基于超材料的設(shè)計(jì)理論并且參照了傳統(tǒng)