發(fā)布時間：2023-03-25 02:41

　　新型人工電磁材料由特定幾何形狀的亞波長單元周期或非周期排列所構(gòu)成,其媒質(zhì)特性取決于基本單元結(jié)構(gòu)及單元空間排列方式,對電磁波具有超常的調(diào)控能力。將其與傳統(tǒng)天線結(jié)合進(jìn)行超材料天線的設(shè)計,不僅豐富了天線類型,更為突破天線在發(fā)展中遇到的瓶頸提供了新的思路,進(jìn)一步推動著無線通信技術(shù)的發(fā)展。本文對新型人工電磁材料在天線設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)行了研究,包括使用超表面取代緊耦合陣列天線的寬角匹配層、超表面與緊耦合陣列天線結(jié)合實現(xiàn)線極化到圓極化的轉(zhuǎn)換,主要內(nèi)容和研究成果如下:1.設(shè)計了一款雙層透射型線極化轉(zhuǎn)圓極化超表面,雙層的金屬結(jié)構(gòu)分布在介質(zhì)板的上下面,當(dāng)一束線極化波入射到超表面上,超表面的極化轉(zhuǎn)換率在12GHz到18.5GHz頻段范圍內(nèi)達(dá)到90%的高效轉(zhuǎn)換,3dB軸比帶寬為11.8GHz到18.6GHz。同時對該極化轉(zhuǎn)換超表面進(jìn)行了理論分析。設(shè)計的模型制作了實物,測試結(jié)果與仿真數(shù)據(jù)吻合良好。2.使用超表面結(jié)構(gòu)取代緊耦合陣列上方的介質(zhì)匹配層,利用等效傳輸線原理對其分析。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計了開口諧振環(huán)超表面緊耦合天線,仿真結(jié)果表明:和傳統(tǒng)帶有寬角匹配層的緊耦合天線一樣,具有良好的寬帶寬角特性。3.設(shè)計了一款緊耦合...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 極化轉(zhuǎn)換超表面的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 超表面天線的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 超寬帶緊耦合天線陣的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究工作及創(chuàng)新點
    1.4 本文的內(nèi)容安排
第二章 新型人工電磁材料和天線基本理論
    2.1 新型人工電磁材料基本理論
        2.1.1 各向異性超表面的極化調(diào)控原理
        2.1.2 超表面S參數(shù)的提取
    2.2 天線參數(shù)介紹
        2.2.1 天線參數(shù)
        2.2.2 極化特性
    2.3 本章小結(jié)
第三章 透射型寬角度圓極化超表面設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 超表面單元設(shè)計與分析
        3.2.1 極化轉(zhuǎn)換超表面參數(shù)
        3.2.2 極化轉(zhuǎn)換單元結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.2.3 入射角度對超表面性能影響
        3.2.4 超表面工作原理分析
        3.2.5 結(jié)構(gòu)參數(shù)對極化轉(zhuǎn)換特性的影響
    3.3 超表面實物制作與測試
        3.3.1 超表面實物制作
        3.3.2 測試環(huán)境及方案
        3.3.3 測試結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
第四章 新型超表面緊耦合天線
    4.1 引言
    4.2 基于超表面匹配層的實現(xiàn)原理
        4.2.1 介質(zhì)匹配層等效傳輸線模型
        4.2.2 超表面等效傳輸線模型
    4.3 新型緊耦合天線設(shè)計
        4.3.1 單極化緊耦合天線單元設(shè)計
        4.3.2 新型緊耦合天線仿真
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于超表面的圓極化緊耦合陣列天線
    5.1 引言
    5.2 緊耦合天線設(shè)計
        5.2.1 緊耦合偶極子單元設(shè)計
        5.2.2 整體緊耦合天線單元設(shè)計
    5.3 口徑耦合超表面圓極化天線設(shè)計
        5.3.1 口徑耦合型圓極化單元設(shè)計
        5.3.2 圓極化天線單元設(shè)計
        5.3.3 圓極化天線實物制作
        5.3.4 天線實物測試
    5.4 基于超表面的圓極化緊耦合天線設(shè)計
        5.4.1 電阻型頻率選擇表面與天線單元結(jié)合
        5.4.2 超表面圓極化天線單元設(shè)計
        5.4.3 兩款圓極化陣列天線分析對比
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3770366