本文關鍵詞：異向介質在微帶天線中的性能及應用研究　出處：《電子科技大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 異向介質 微帶天線 互補開口環(huán)諧振器 復合左/右手傳輸線 漏波天線

【摘要】：異向介質是一種人工復合材料,它已被證明可以表現出與天然界中存在的物質迥異的電磁特性,而且在微波領域已經有了很多的應用。由于現代通信系統(tǒng)的尺寸的不斷縮小,小型化微波元件已引起越來越多的關注。天線是無線通信系統(tǒng)的關鍵部分,天線性能的好壞將直接影響到整個系統(tǒng)的性能,微帶天線是天線的重要分支。近些年來,以異向介質為基礎的天線得到了廣泛的研究,最主要的研究集中在不影響天線的相關的輻射等性能的基礎上實現天線的小型化。本論文的工作重點主要在研究異向介質加載微帶傳輸線的應用,包括異向介質加載單極子微帶天線和復合左/右手(CRLH)漏波天線兩部分領域的應用。首先,本文前兩章系統(tǒng)的闡述了異向介質的背景知識,在此基礎上介紹了左右手傳輸線的理論。接著通過在傳統(tǒng)的矩形微帶天線的上表面添加本文提出的一種新型互補開口環(huán)諧振環(huán)(CSRRs)結構,實現了一種寬頻帶、高增益的矩形微帶貼片天線,通過對其方向圖的研究,天線在整個頻帶內都具有在水平方向上較強的輻射。為進行對比,本文同時研究了傳統(tǒng)異向介質結構及其變形結構加載微帶單極子天線。本文提出的這種互補開口環(huán)諧振環(huán)(CSRRs)結構加載的微帶貼片天線,可以將傳統(tǒng)微帶天線的尺寸縮減35.4%,而且工作帶寬覆蓋了從4.8GHz的到8.23GHz,相對帶寬可以達到52.65%。最后,本文研究了一種復合左/右手(CRLH)漏波天線。作為左手介質(LHM)傳輸線(TL)一個廣義模型,復合左/右手(CRLH)傳輸線(TL)提供了非常獨特的相位響應,如多頻化、寬頻化、非線性頻變。本文研究了一個簡單的復合右/左手(CRLH)傳輸線(TL)結構,通過在傳輸線表面蝕刻這種結構,設計了基于基片集成波導(SIW)的漏波天線,并研究了這種漏波天線的性能。本文包括單面輻射和雙面輻射兩種漏波天線,其區(qū)別是前者只有一面加載這種結構,并采用了交指結構單元從中間向兩邊漸變的思想,后者在上、下兩面都加載了這種結構。單面輻射漏波天線只能實現一個面的波束掃描,雙面輻射漏波天線能夠同時實現兩個面上的波束掃描。
[Abstract]:The anisotropic medium is a kind of artificial composite material, which has been proved to exhibit electromagnetic properties which are different from those existing in the natural world. And there have been many applications in the field of microwave. Because of the continuous reduction of the size of modern communication system, miniaturization of microwave components has attracted more and more attention. Antenna is the key part of wireless communication system. The performance of antenna will directly affect the performance of the whole system. Microstrip antenna is an important branch of antenna. In recent years, the antenna based on anisotropic medium has been widely studied. The most important research is to realize the antenna miniaturization without affecting the radiation performance of the antenna. The main work of this thesis is to study the application of the microstrip transmission line loaded with different media. It includes two parts of application: unipolar microstrip antenna loaded with different medium and composite left / right hand CRLH leakage antenna. Firstly, the background knowledge of the heterodyne medium is systematically described in the first two chapters of this paper. On this basis, the theory of left-right hand transmission line is introduced. Then, a novel complementary open ring resonant ring (CSRRs) structure is added to the upper surface of the traditional rectangular microstrip antenna. A wide band, high gain rectangular microstrip patch antenna is realized. Through the study of its pattern, the antenna has strong radiation in horizontal direction in the whole frequency band. At the same time, the microstrip monopole antenna loaded with conventional anisotropic dielectric structure and its deformed structure is studied. The microstrip patch antenna loaded with this complementary open ring resonant ring (CSRRs) structure is proposed in this paper. The size of the traditional microstrip antenna can be reduced by 35.4GHz, and the operating bandwidth covers the range from 4.8 GHz to 8.23 GHz, and the relative bandwidth can reach 52.65 GHz. Finally. In this paper, we study a generalized model of a composite left / right hand CRLH) leaky wave antenna as a LHM transmission line. The composite left / right hand CRLH transmission line (TLL) provides very unique phase responses, such as multi-frequency and broadband. A simple compound right / left-handed CRLH transmission line (TLL) structure is studied by etching the structure on the surface of the transmission line. A leaky wave antenna based on substrate integrated waveguide (SIW) is designed and its performance is studied. The difference is that the former has only one side to load the structure, and the intersecting structure unit from the middle to the two sides of the idea of gradual change, the latter on the top. This structure is loaded on the next two sides. The single side radiation leaky wave antenna can only realize one plane beam scanning, and the two side radiation leak wave antenna can realize the two plane beam scanning at the same time.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN822

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本文編號：1405837