發(fā)布時間：2020-03-29 23:14

【摘要】：超材料結(jié)構(gòu)自出現(xiàn)以來,便表現(xiàn)出諸多奇異的電磁特性,包括后向波特性,逆多普勒效應(yīng),完美透鏡效應(yīng)等等。超材料結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于微波器件以及各種天線設(shè)計中。隨著軍事的發(fā)展以及生活質(zhì)量的不斷提高,對于微帶天線技術(shù)的要求也越來越高,尤其對小型化天線的需求比重越來越大。通過多年的研究和發(fā)現(xiàn),各國研究人員找到許多辦法來減小傳統(tǒng)微帶天線的尺寸大小,諸多方法雖然可以在一定程度上減小傳統(tǒng)微帶貼片天線的尺寸,但卻會影響其他輻射性質(zhì)。當(dāng)前,超材料結(jié)構(gòu)雖然廣泛應(yīng)用于天線設(shè)計中,但是在天線結(jié)構(gòu)的小型化改善中的應(yīng)用潛力還沒有得到充分發(fā)揮。本文設(shè)計了一款基于超材料結(jié)構(gòu)的小型化微帶天線,并且研究了超材料結(jié)構(gòu)對天線其他性能的影響。通過在微帶天線結(jié)構(gòu)設(shè)計中引入超材料結(jié)構(gòu),有效的改善了微帶天線的性能。論文的主要工作有以下幾個部分:一、對超材料結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀以及小型化微帶天線的研究與發(fā)展做了簡要的闡述,對超材料理論以及奇異的電磁特性做出了說明,對于超材料結(jié)構(gòu)未來的發(fā)展前景做了展望。二、詳細介紹了超材料結(jié)構(gòu)等效參數(shù)的提取方法,并且設(shè)計了兩款超材料單元結(jié)構(gòu),提取它們的等效參數(shù)驗證等效參數(shù)提取方法的可行性;討論了結(jié)構(gòu)參數(shù)對超材料特性的影響,結(jié)果表明超材料結(jié)構(gòu)的諧振點以及負磁特性可以通過改變開口尺寸、銅環(huán)寬度以及介質(zhì)基板的介電常數(shù)等來進行調(diào)節(jié)。三、闡述了微帶天線的基本原理及設(shè)計方法,設(shè)計了一款在頻率4.5GHz處具有雙負特性的圓形單開口諧振環(huán),并將它的互補結(jié)構(gòu)引入微帶天線中,用于設(shè)計小型化微帶天線。結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過加載圓形單開口諧振環(huán)的互補結(jié)構(gòu),微帶天線的貼片尺寸與傳統(tǒng)微帶天線相比縮小了 54.24%,增益、方向性等輻射性能基本保持不變。
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB34;TN820

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