發(fā)布時間：2017-05-21 17:12

  本文關鍵詞：超材料在微帶漏波天線波束掃描方面的應用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：超材料是一種在一定范圍內具有超常電磁性質的人工混合材料。微帶漏波天線的一大特點是其主波束的頻率掃描特性。以混合左右手傳輸線(CRLH-TL)為基本單元可以構造出超材料,將這種超材料應用到微帶漏波天線的設計中,可以使天線的波束掃描性能得到一定程度上的提升。近年來,將超材料應用到微帶漏波天線的設計中來提升天線的性能,是一個極具現(xiàn)實價值的課題,在社會上也受到了廣泛的關注。本文的工作主要是應用超材料來提升微帶漏波天線波束掃描方面的性能。具體的方法是先在理論上對研究思路進行可行性分析,然后設計基于CRLH-TL的微帶漏波天線,最后通過電磁仿真軟件對天線模型進行仿真并對仿真結果進行分析。論文主要內容如下:1.介紹論文主題的背景知識,包括文章選題背景和社會意義、超材料和微帶漏波天線在國內外的研究狀況、高頻結構仿真器(HFSS)軟件。2.介紹超材料理論。首先根據(jù)Maxwell方程組推導出了超材料的電磁傳播特性;然后介紹超材料的兩種實現(xiàn)方法:金屬諧振構造法和傳輸線構造法;最后介紹基于CRLH-TL的傳輸線構造法,并闡述了CRLH-TL的兩種實現(xiàn)方式——交指電容、短路線電感方式和金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容、短路線電感方式。3.介紹微帶漏波天線理論。首先推導微帶漏波天線的輻射原理并闡述天線主波束頻率掃描特性的機理;然后結合CRLH-TL理論,分析應用超材料來提升微帶漏波天線波束掃描特性的理論可行性;最后使用HFSS軟件,對兩種基于CRLH-TL的微帶漏波天線單元的工作狀態(tài)進行了仿真研究。4.超材料微帶漏波天線的設計與仿真。首先設計交指電容、短路線電感形式的超材料微帶漏波天線,隨后改進天線單元設計更小尺寸的超材料微帶漏波天線;然后設計MIM電容、短路線電感形式的單邊輻射微帶漏波天線,并在此基礎上設計可以實現(xiàn)主波束全空間掃描特性的雙邊輻射微帶漏波天線;最后依據(jù)微帶漏波天線的輻射原理,在理論上設計出可以通過控制電壓來給天線加載不同電容,從而實現(xiàn)主波束在固定頻率下掃描的超材料微帶漏波天線。并用HFSS軟件對這些設計進行了仿真和驗證。
【關鍵詞】：超材料 微帶漏波天線 主波束掃描 混合左右手傳輸線
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN822
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 選題背景及意義10-11
• 1.2 相關研究進展11-13
• 1.2.1 超材料研究進展11-12
• 1.2.2 微帶漏波天線研究進展12-13
• 1.3 仿真軟件介紹13-14
• 1.4 論文內容及結構14-15
• 第二章 超材料理論15-32
• 2.1 超材料的原理15-16
• 2.2 超材料的構造方法16-23
• 2.2.1 金屬諧振構造法16-20
• 2.2.2 傳輸線構造法20-23
• 2.3 CRLH-TL理論23-31
• 2.3.1 CRLH-TL的原理23-26
• 2.3.2 CRLH-TL平衡狀態(tài)分析26-29
• 2.3.3 CRLH-TL的構造理論29-31
• 2.4 本章小結31-32
• 第三章 微帶漏波天線理論32-49
• 3.1 微帶漏波天線理論32-34
• 3.1.1 微帶漏波天線的輻射原理32-34
• 3.1.2 微帶漏波天線的頻掃特性34
• 3.2 CRLH-TL微帶漏波天線理論34-48
• 3.2.1 LC-CRLH-TL傳輸特性34-38
• 3.2.2 CRLH-TL微帶漏波天線原理38-39
• 3.2.3 CRLH-TL微帶漏波天線單元的物理實現(xiàn)39-48
• 3.3 本章小結48-49
• 第四章 CRLH-TL微帶漏波天線設計與仿真49-70
• 4.1 交指電容、短路線電感形式微帶漏波天線49-56
• 4.1.1 傳統(tǒng)形式微帶漏波天線49-52
• 4.1.2 改進形式微帶漏波天線52-56
• 4.2 MIM電容、短路線電感形式微帶漏波天線56-63
• 4.2.1 單邊輻射微帶漏波天線56-58
• 4.2.2 雙邊輻射微帶漏波天線58-63
• 4.3 定頻掃描型微帶漏波天線63-69
• 4.4 本章小結69-70
• 第五章 總結與展望70-72
• 5.1 論文完成的主要工作70-71
• 5.2 對今后工作的展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻73-77

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本文編號：384280