本論文深入研究了Vivaldi端射天線結(jié)構(gòu)、輻射機(jī)理、增益提升及小型化機(jī)理,探討了新型人工電磁超材料的設(shè)計(jì)原理,并將本文提出的一種新型電磁超材料應(yīng)用在Vivaldi天線中,以達(dá)到提高天線增益等目標(biāo)。本文完成工作有以下幾個(gè)方面:1、簡(jiǎn)要闡述了無(wú)線通信系統(tǒng)的研究背景和發(fā)展現(xiàn)狀、超材料的研究現(xiàn)狀,以及超材料在Vivaldi端射天線中的發(fā)展應(yīng)用。2、詳細(xì)介紹了超材料的相關(guān)理論和基本性質(zhì),分析了超材料實(shí)現(xiàn)零折射率的基本原理。同時(shí)介紹了天線的相關(guān)理論和部分特性參數(shù)。3、利用Ansoft HFSS 16軟件構(gòu)造傳統(tǒng)的對(duì)蹱Vivaldi天線(antipodal Vivaldi antenna,AVA),并同時(shí)對(duì)能夠影響該AVA天線性能的多個(gè)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化以及對(duì)比分析。最后,基于設(shè)計(jì)的AVA天線模型進(jìn)行帶缺口的AVA天線的設(shè)計(jì),并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化和分析。4、本文提出了一種新的改進(jìn)型W字型超材料單元(Modified-W-Shaped Metamaterial,MWSM),通過(guò)電磁仿真軟件對(duì)其進(jìn)行仿真分析,利用Matlab軟件提取參數(shù)值反演得到折射率、介電常數(shù)和磁導(dǎo)率的曲線圖,并分析結(jié)果。將所設(shè)計(jì)的零折射...

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 緒論
    1.1 超材料的研究概況
    1.2 Vivaldi天線的研究現(xiàn)狀
    1.3 課題依據(jù)及研究意義
        1.3.1 課題依據(jù)
        1.3.2 研究意義
    1.4 本文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
2 零折射超材料及天線的基本原理
    2.1 人工超材料的基本性質(zhì)
        2.1.1 人工超材料理論解釋
        2.1.2 逆多普勒效應(yīng)
        2.1.3 反常切侖科夫現(xiàn)象
        2.1.4 完美透鏡
    2.2 零折射超材料的基本理論
        2.2.1 超材料理論解釋
        2.2.2 零折射率的產(chǎn)生
        2.2.3 零折射率超材料的電磁特性
    2.3 天線的基本參數(shù)
        2.3.1 方向圖、半功率波束寬度
        2.3.2 輻射強(qiáng)度
        2.3.3 定向增益、方向性系數(shù)
        2.3.4 天線效率
    2.4 小結(jié)
3 帶缺口AVA天線的設(shè)計(jì)及分析
    3.1 AVA天線的仿真設(shè)計(jì)
        3.1.1 AVA天線的分析模型
        3.1.2 AVA天線的性能仿真和優(yōu)化
    3.2 帶缺口AVA天線的仿真實(shí)現(xiàn)
        3.2.1 AVA天線缺口的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
        3.2.2 帶缺口AVA天線的仿真
    3.3 小結(jié)
4 改進(jìn)W型超材料設(shè)計(jì)及仿真
    4.1 零折射率的產(chǎn)生原理分析
    4.2 設(shè)計(jì)及數(shù)值分析
        4.2.1 MWSM結(jié)構(gòu)單元設(shè)計(jì)
        4.2.2 MWSM單元的反演理論及數(shù)值分析
    4.3 加載新型W型超材料覆層的Vivaldi天線性能分析
    4.4 小結(jié)
5 加載新型W型超材料的Vivaldi天線的實(shí)物測(cè)試
    5.1 未加載MWSM陣列的CVA天線的PCB文件繪制及加工測(cè)試
    5.2 加載MWSM陣列的CVA天線的PCB文件繪制及實(shí)物加工
    5.3 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果的誤差分析
    5.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果
致謝



本文編號(hào)：3762228