【摘要】：本論文的工作目的是在微帶天線陣在學(xué)術(shù)和工程上的應(yīng)用日益增長的背景下,應(yīng)用負(fù)向媒質(zhì)概念,進(jìn)一步改善天線陣的性能,同時(shí)為負(fù)向媒質(zhì)的應(yīng)用提出新的思路。本論文的研究方法是總結(jié)前人工作,而后提出并設(shè)計(jì)負(fù)向媒質(zhì)天線陣列。本論文所分析總結(jié)的前人的成果,包括復(fù)合左右手傳輸線結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)、其電感-電容電路單元模型的理論與實(shí)現(xiàn)和在商業(yè)軟件中如何得到該傳輸線結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵性參數(shù)。我們也總結(jié)了前人設(shè)計(jì)的兩種負(fù)向媒質(zhì)結(jié)構(gòu)單元、兩種負(fù)向媒質(zhì)貼片天線和一種負(fù)向媒質(zhì)表面波天線。為了設(shè)計(jì)應(yīng)用負(fù)向媒質(zhì)的天線陣列,我們也總結(jié)了微帶天線陣列的理論與前人的一些設(shè)計(jì)實(shí)例,為我們自己的設(shè)計(jì)做好了準(zhǔn)備。本論文的成果是分析并且設(shè)計(jì)了三種負(fù)向媒質(zhì)天線陣列。在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上,我們?cè)O(shè)計(jì)了新型負(fù)向媒質(zhì)天線陣列,包括兩個(gè)負(fù)向媒質(zhì)串聯(lián)饋電天線陣列和一個(gè)負(fù)向媒質(zhì)平面天線陣列。與傳統(tǒng)的微帶天線陣列相比,負(fù)向媒質(zhì)天線陣列有極寬的帶寬和比較好的增益,而且負(fù)向媒質(zhì)天線陣列延續(xù)了負(fù)向媒質(zhì)貼片天線的高效率、低損耗等特性。該類天線和天線陣都是前向輻射,也就是向著天線饋線上波傳播的方向輻射。該天線是線極化的,而且在主要傳輸方向上極化特性也很好。這幾種負(fù)向媒質(zhì)天線陣列被設(shè)計(jì)、仿真、制造并且測(cè)試出來,其仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果比較吻合。我們同時(shí)闡述了偏離中軸線的饋電線對(duì)于負(fù)向媒質(zhì)天線陣設(shè)計(jì)的重要意義,為了進(jìn)一步說明,一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)例也被給出。我們可以得出結(jié)論,把負(fù)向媒質(zhì)應(yīng)用于天線和天線陣的設(shè)計(jì),不僅能改善天線性能,尤其是帶寬性能、增益性能、還是天線效率,還能使輻射方向朝向與普通微帶天線陣不同的方向。我們?yōu)樨?fù)向媒質(zhì)在天線與傳播方面的應(yīng)用打開了新的思路,并且提出了一些新的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),方面之后的研究者進(jìn)一步探索。這幾種負(fù)向媒質(zhì)天線陣列的研究與設(shè)計(jì)對(duì)于負(fù)向媒質(zhì)研究和天線陣列研究都具有很大的意義。
文內(nèi)圖片：
圖片說明：UCSD課題組的負(fù)向媒質(zhì)結(jié)構(gòu)的照片
[Abstract]:The purpose of this paper is to apply the concept of negative medium to further improve the performance of the antenna array under the increasing background of the application of the microstrip antenna array in the academic and engineering applications, and to put forward a new idea for the application of the negative medium. The research method of this thesis is to sum up the previous work, and then put forward and design the negative medium antenna array. The results of the previous research, including the analysis and design of the composite left-hand transmission line structure, the theory and implementation of the inductance-capacitance circuit unit model, and how to get the key parameters of the transmission line structure in the commercial software. We also summarize the two negative media structural units, the two negative media patch antennas and a negative surface acoustic wave antenna designed by the predecessors. In order to design the antenna array with negative medium, we also summarize the theory of the microstrip antenna array and some design examples of the predecessors, and prepare for our own design. The results of this paper are to analyze and design three negative media antenna arrays. On the basis of summarizing the previous work, we have designed a new type of negative medium antenna array, which includes two negative media series feed antenna arrays and a negative medium plane antenna array. Compared with the traditional microstrip antenna array, the negative-going medium antenna array has a very wide bandwidth and a better gain, and the negative-going medium antenna array has the characteristics of high efficiency, low loss and the like of the negative-going medium patch antenna. The antenna and the antenna array are all forward-directed radiation, that is, in the direction of wave propagation to the antenna feed. The antenna is linearly polarized and has a good polarization characteristic in the main transmission direction. The antenna arrays of the negative media are designed, simulated, manufactured and tested, and the simulation results are in good agreement with the experimental results. In order to further illustrate, a design example is also given. We can conclude that the application of the negative medium to the design of the antenna and the antenna array can not only improve the antenna performance, especially the bandwidth performance, the gain performance, or the antenna efficiency, but also can make the radiation direction different from the general microstrip antenna array. We have opened a new thinking for the application of the negative medium in the antenna and the propagation, and put forward some new design structures, and the researchers after the other have further explored. The research and design of the several negative media antenna arrays is of great significance for both the negative media research and the antenna array research.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN820.15

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