本文選題：電磁帶隙結(jié)構(gòu) + 雷達(dá)截面��； 參考：《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：電磁帶隙(Electromagnetic Band gap,EBG)結(jié)構(gòu)是一種特殊人工電磁材料,由于其獨(dú)特的帶隙特性而廣泛的被用于天線(xiàn)和微波領(lǐng)域。其具有的表面波帶隙可以應(yīng)用于減小天線(xiàn)互耦,提高天線(xiàn)和微波器件的性能等,而其同相反射相位帶隙可用于設(shè)計(jì)低剖面天線(xiàn)、天線(xiàn)隱身等方面。由于其廣泛的應(yīng)用,對(duì)新型EBG結(jié)構(gòu)的研究具有一定的理論價(jià)值和工程意義。本文從EBG基本理論入手,介紹了EBG的等效電路理論、軟件模型仿真方法和EBG帶隙測(cè)量方法,研究了幾種小型化和多頻帶EBG新型結(jié)構(gòu),探討了EBG結(jié)構(gòu)如何在天線(xiàn)隱身和相控陣圓極化天線(xiàn)中改善其軸比中的應(yīng)用。本文的具體工作如下:第一,首先研究了Mushroom-like EBG各參數(shù)對(duì)其同相反射相位帶隙的影響,并且在理論基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的交指型EBG實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的小型化,結(jié)果表明這種EBG結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)蘑菇型EBG尺寸上減小了80.2%。然后對(duì)EBG結(jié)構(gòu)的多頻化進(jìn)行了研究,通過(guò)等效電路模型分析,設(shè)計(jì)了一種過(guò)孔邊緣化的雙層EBG結(jié)構(gòu)。它具有多頻帶特性,在X極化下能產(chǎn)生三個(gè)反射相位帶隙,在Y極化下能產(chǎn)生兩個(gè)相位帶隙,并具體討論了各參數(shù)的對(duì)反射帶隙的影響。第二,對(duì)HIS表面的同相反射相位帶隙進(jìn)行研究后將其應(yīng)用于天線(xiàn)的雷達(dá)截面(Radar Cross Section,RCS)減縮。在分析和驗(yàn)證了高阻抗表面(High Impedance Surface,HIS)減縮天線(xiàn)RCS的基本原理后,研究了HIS結(jié)構(gòu)的加載方式、加載位置、加載周期數(shù)量對(duì)天線(xiàn)RCS減縮的影響。然后將設(shè)計(jì)的多頻HIS結(jié)構(gòu)加載到4*1的U形槽雙頻貼片天線(xiàn)陣列的單元間隙處,實(shí)現(xiàn)對(duì)雙頻微帶貼片陣列的帶內(nèi)RCS減縮,并保持天線(xiàn)陣列良好的輻射性能。第三,圓極化的微帶相控陣由于其單元之間的耦合使得軸比特性惡化,所以首先利用單元旋轉(zhuǎn)改善其角度掃描時(shí)的軸比,同時(shí)加載EBG結(jié)構(gòu)抑制表面電磁波傳播進(jìn)一步降低軸比,從研究結(jié)果中看出在一定掃描角范圍內(nèi)軸比得到了一定的改善。
[Abstract]:Electromagnetic band gap (EBG) structure is a special artificial electromagnetic material, which is widely used in antenna and microwave fields because of its unique band-gap characteristics. The surface wave band gap can be used to reduce the mutual coupling of antenna and improve the performance of antenna and microwave device, while the in-phase reflection phase gap can be used to design low profile antenna, antenna stealth and so on. Because of its wide application, the research of new EBG structure has certain theoretical value and engineering significance. Starting with the basic theory of EBG, this paper introduces the equivalent circuit theory of EBG, the simulation method of software model and the method of EBG bandgap measurement, and studies several new types of miniaturization and multi-band EBG structures. The application of EBG structure in antenna stealth and phased array circular polarization antenna is discussed. The main work of this paper is as follows: firstly, the influence of Mushroom-like EBG parameters on the in-phase reflection phase gap is studied, and an improved cross-finger EBG is designed to realize the miniaturization of the structure based on the theory. The results showed that the EBG structure was 80.2 smaller than that of the traditional mushroom EBG. Then, the multi-frequency structure of EBG is studied. Through the analysis of equivalent circuit model, a double-layer EBG structure with perforated edge is designed. It can produce three reflection phase bandgaps under X polarization and two phase gaps under Y polarization. The influence of various parameters on the reflection band gap is discussed in detail. Secondly, the in-phase reflection phase band gap of his surface is studied and applied to the radar cross section (RCSs) reduction of the antenna. After analyzing and verifying the basic principle of high impedance surface high Impedance Surface (HIS) reduction antenna RCS, the effects of loading mode, loading position and loading period on the antenna RCS reduction are studied. Then, the designed multi-frequency his structure is loaded into the cell gap of the U-shaped slot dual-frequency patch antenna array, which can reduce the in-band RCS of the dual-frequency microstrip patch array and maintain the good radiation performance of the antenna array. Third, due to the coupling between its elements, the axial ratio of circularly polarized microstrip phased array is deteriorated, so the axial ratio is improved by element rotation, and the axial ratio is further reduced by loading EBG structure to suppress surface electromagnetic wave propagation. The results show that the axial ratio is improved in a certain range of scanning angles.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TN822

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