本文關(guān)鍵詞：電磁帶隙結(jié)構(gòu)在天線中的應(yīng)用

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【摘要】：電磁帶隙(Electromagnetic Band gap,EBG)結(jié)構(gòu)是一種特殊的周期性的人工電磁材料,它有兩個獨特的帶隙特性,表面波帶隙和同相反射相位帶隙,電磁帶隙結(jié)構(gòu)因此被廣泛應(yīng)用于天線和微波領(lǐng)域。利用電磁帶隙結(jié)構(gòu)的表面波帶隙特性可以減小天線之間的相互耦合,提高天線的輻射性能以及前后比等,利用同相反射相位帶隙可以降低天線剖面、降低天線RCS等。本文從EBG結(jié)構(gòu)的基本理論開始,介紹了EBG結(jié)構(gòu)的等效電路理論、EBG結(jié)構(gòu)的帶隙產(chǎn)生機理、EBG結(jié)構(gòu)帶隙仿真測量方法以及EBG結(jié)構(gòu)的表面波帶隙特性和同相反射相位特性,研究了EBG結(jié)構(gòu)在降低天線剖面和增加天線間隔離度的情況,并將EBG結(jié)構(gòu)應(yīng)用于新型天線,例如設(shè)計了寬帶的蘑菇型天線和利用EBG結(jié)構(gòu)降低MIMO天線間的耦合。本文的具體工作概括如下:第一,分析了影響傳統(tǒng)蘑菇型EBG結(jié)構(gòu)表面波帶隙和同相反射相位帶隙的各個參數(shù),然后設(shè)計了一種級聯(lián)型EBG結(jié)構(gòu),拓展了EBG結(jié)構(gòu)的同相反射相位的帶寬,利用該結(jié)構(gòu)作為天線的地板可以降低微帶天線的剖面,結(jié)果表明,以EBG結(jié)構(gòu)作為地板的天線的剖面減小到原來的四分之一。之后又將這種級聯(lián)形式的EBG結(jié)構(gòu)用于降低兩個天線之間的耦合。第二,分析了蘑菇型天線的工作原理,之后設(shè)計了一種工作于5GHz-7GHz的蘑菇型天線,并分析了各個諧振頻點產(chǎn)生的原因以及天線的各個參數(shù)對于天線性能的影響,仿真結(jié)果表明,該蘑菇型天線在工作頻帶內(nèi)具有寬頻、低剖面、高增益的良好性能。第三,由于EBG結(jié)構(gòu)具有表面波帶隙的特性,能夠抑制電磁波在天線表面的傳播,可以用來提高天線間的隔離度,而隔離度是MIMO天線中一項重要的指標(biāo)。所以本文將EBG結(jié)構(gòu)加載到MIMO天線的地板上,研究結(jié)果表明,加載了EBG結(jié)構(gòu)的天線相較于不加載EBG結(jié)構(gòu)的天線在工作頻帶內(nèi)的隔離度能夠提高10dB到20dB。
【關(guān)鍵詞】：電磁帶隙結(jié)構(gòu) 表面波帶隙 同相反射相位 蘑菇型天線 MIMO天線
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN822
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 符號對照表13-14
• 縮略語對照表14-17
• 第一章 緒論17-27
• 1.1 研究背景17-19
• 1.2 國內(nèi)外研究進展19-23
• 1.3 EBG結(jié)構(gòu)在天線中的應(yīng)用23-25
• 1.4 本文的主要內(nèi)容及安排25-27
• 第二章 EBG基本理論27-35
• 2.1 EBG結(jié)構(gòu)的電路模型27-28
• 2.2 表面波帶隙形成機制28-29
• 2.3 同相反射相位帶隙29-31
• 2.4 表面波帶隙測量方法31-33
• 2.4.1 共面微帶線法31
• 2.4.2 短振子法31-32
• 2.4.3 表面波投射法32
• 2.4.4 懸置微帶線法[24]32-33
• 2.4.5 波導(dǎo)傳輸法[25]33
• 2.5 本章小結(jié)33-35
• 第三章 EBG結(jié)構(gòu)帶隙特性的研究35-61
• 3.1 EBG結(jié)構(gòu)的帶隙特性分析35-41
• 3.1.1 EBG結(jié)構(gòu)的表面波帶隙分析35-38
• 3.1.2 EBG結(jié)構(gòu)的同相反射相位帶隙的具體分析38-41
• 3.2 EBG結(jié)構(gòu)表面波帶隙特性與反射相位帶隙的關(guān)系[27]41
• 3.3 EBG結(jié)構(gòu)在低剖面天線中的應(yīng)用41-53
• 3.3.1 EBG結(jié)構(gòu)單元的設(shè)計42-45
• 3.3.2 微帶天線設(shè)計45-46
• 3.3.3 采用EBG結(jié)構(gòu)作為地板的微帶天線的輻射特性分析46
• 3.3.4 采用EBG結(jié)構(gòu)作為地板的微帶天線設(shè)計46-53
• 3.4 EBG結(jié)構(gòu)降低天線互耦的應(yīng)用53-59
• 3.4.1 微帶天線的表面波效應(yīng)53-54
• 3.4.2 兩個天線的設(shè)計54-55
• 3.4.3 EBG結(jié)構(gòu)的帶隙特性55-57
• 3.4.4 兩個天線加載EBG結(jié)構(gòu)57-59
• 3.5 本章小結(jié)59-61
• 第四章 EBG結(jié)構(gòu)在新型天線中的應(yīng)用61-91
• 4.1 EBG結(jié)構(gòu)在蘑菇型天線中的應(yīng)用61-78
• 4.1.2 蘑菇型天線的工作原理和模式分析61-63
• 4.1.3 阻抗匹配63-78
• 4.2 EBG在MIMO天線中的應(yīng)用78-81
• 4.2.1 MIMO天線理論78-80
• 4.2.2 MIMO天線的互耦分析80
• 4.2.3 提高MIMO天線隔離度的方法80-81
• 4.3 高隔離度MIMO天線的設(shè)計81-88
• 4.3.1 雙端口單極子天線的設(shè)計82-84
• 4.3.2 電流分析84-88
• 4.4 本章小結(jié)88-91
• 第五章 總結(jié)與展望91-93
• 參考文獻93-97
• 致謝97-99
• 作者簡介99-100

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 許健;陳星;;采用EBG地的低剖面微帶定向天線設(shè)計[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2014年09期

2 鄭秋容;袁乃昌;付云起;;緊湊型電磁帶隙結(jié)構(gòu)在短路微帶天線中的應(yīng)用[J];電子與信息學(xué)報;2007年06期

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本文編號：959532