發(fā)布時(shí)間：2017-08-10 14:35

  本文關(guān)鍵詞：電磁帶隙結(jié)構(gòu)研究與在天線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

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【摘要】：電磁帶隙(EBG)是一種由內(nèi)嵌單元周期分布而成的材料結(jié)構(gòu),由于其在一定的頻帶范圍內(nèi)具有抑制表面波、能實(shí)現(xiàn)同相反射等特性,使得它在提高微波器件的性能方面脫穎而出,成為微波領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。本文首先研究了高阻抗表面型電磁帶隙(HIS-EBG)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論與帶隙特性,然后將新型的EBG結(jié)構(gòu)應(yīng)用于天線設(shè)計(jì)中。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)基于傳統(tǒng)的“蘑菇型”(Mushroom-like)EBG結(jié)構(gòu),研究并設(shè)計(jì)了第一款“雙風(fēng)車形”HIS-EBG結(jié)構(gòu),該EBG結(jié)構(gòu)在正向傳輸系數(shù)S21≤-40 dB的標(biāo)準(zhǔn)下帶隙頻率范圍達(dá)到3.60 GHz~5.50 GHz,實(shí)現(xiàn)了1.90 GHz的頻率覆蓋。應(yīng)用EBG結(jié)構(gòu)小型化技術(shù),設(shè)計(jì)了第二款小型化的HIS-EBG結(jié)構(gòu),該EBG結(jié)構(gòu)的尺寸減小了32.8%。采用金屬貼片開(kāi)槽的方法,設(shè)計(jì)了第三款“L形”縫隙HIS-EBG結(jié)構(gòu),該EBG結(jié)構(gòu)具有雙帶隙特性。(2)為了解決微帶天線帶寬窄、增益低的缺點(diǎn),將“雙風(fēng)車形”HIS-EBG結(jié)構(gòu)加載在一款具有雙頻特性的四螺旋平面微帶天線的四周,利用電磁帶隙結(jié)構(gòu)特殊的表面波抑制特性,在兩個(gè)工作頻段范圍(4.43~4.56 GHz;4.96~5.10GHz),成功地提高了天線增益1.87 dB和1.56 dB,同時(shí)使天線的頻帶寬度擴(kuò)展了3.4%和6.5%。(3)普通基站天線通常采用金屬鋁板作為反射底板,這樣造成天線的后向輻射較大。針對(duì)這一問(wèn)題,將小型化的HIS-EBG結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行組陣,應(yīng)用于一款立體結(jié)構(gòu)的壓鑄型基站天線振子作為天線的反射底板,在電磁帶隙結(jié)構(gòu)的作用下,該HIS-EBG結(jié)構(gòu)反射底板天線與金屬鋁反射底板天線相比在1.71 GHz、1.94 GHz和2.17 GHz時(shí)后向輻射分別降低了0.87 dB、1.07 dB和0.85 dB。(4)對(duì)于陣列天線來(lái)說(shuō),陣元之間電磁波的互耦效應(yīng)是很強(qiáng)的。本研究將具有雙帶隙特性的HIS-EBG結(jié)構(gòu)應(yīng)用于一款雙頻的WLAN陣列天線陣元之間,由于EBG結(jié)構(gòu)可以抑制表面波,陣列天線陣元間的互耦得到了減弱,在WLAN低頻段(2.40~2.4835GHz)使隔離度提高了17.42 dB,高頻段(5.15~5.35GHz)提高了13.97 dB,實(shí)現(xiàn)了陣列天線高隔離度的效果。
【關(guān)鍵詞】：電磁帶隙結(jié)構(gòu) 高阻抗表面 表面波 天線
【學(xué)位授予單位】：華東交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN820
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 主要符號(hào)說(shuō)明8-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題的目的和意義9
• 1.2 課題的研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 電磁帶隙結(jié)構(gòu)的發(fā)展9-11
• 1.2.2 電磁帶隙結(jié)構(gòu)在天線應(yīng)用的進(jìn)展11-13
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)安排13-14
• 第二章 HIS-EBG結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法與天線參數(shù)簡(jiǎn)介14-22
• 2.1 高阻抗表面電磁帶隙結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法14-15
• 2.2 表面波抑制帶隙影響因素15-18
• 2.2.1 介質(zhì)基板高度對(duì)帶隙范圍的影響16
• 2.2.2 金屬貼片尺寸對(duì)帶隙范圍的影響16-17
• 2.2.3 導(dǎo)電過(guò)孔半徑對(duì)帶隙范圍的影響17-18
• 2.2.4 周期間距對(duì)帶隙范圍的影響18
• 2.3 天線參數(shù)簡(jiǎn)介18-19
• 2.4 天線測(cè)試系統(tǒng)和設(shè)備19-21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 第三章 基于HIS-EBG結(jié)構(gòu)的C波段四螺旋平面天線設(shè)計(jì)22-33
• 3.1 微帶天線的等效參數(shù)計(jì)算22-23
• 3.2 四螺旋微帶天線設(shè)計(jì)23-25
• 3.3 “雙風(fēng)車形”HIS-EBG結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)25-27
• 3.4 四螺旋HIS-EBG結(jié)構(gòu)天線設(shè)計(jì)27-31
• 3.5 本章小結(jié)31-33
• 第四章 基于HIS-EBG反射底板的立體結(jié)構(gòu)壓鑄型基站天線設(shè)計(jì)33-43
• 4.1 金屬鋁反射底板基站天線33-35
• 4.2 小型化HIS-EBG結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)35-39
• 4.3 HIS-EBG結(jié)構(gòu)反射底板基站天線設(shè)計(jì)39-42
• 4.4 本章小節(jié)42-43
• 第五章 基于HIS-EBG結(jié)構(gòu)的WLAN雙頻陣列天線設(shè)計(jì)43-51
• 5.1 天線陣列中的互耦43-44
• 5.2 雙頻WLAN天線陣列設(shè)計(jì)44-46
• 5.2.1 雙頻WLAN單極子天線設(shè)計(jì)44-45
• 5.2.2 兩單元WLAN天線陣列設(shè)計(jì)45-46
• 5.3 “L形”縫隙HIS-EBG結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)46-48
• 5.4 雙頻WLAN HIS-EBG結(jié)構(gòu)陣列天線設(shè)計(jì)48-50
• 5.5 本章小結(jié)50-51
• 第六章 總結(jié)和展望51-53
• 6.1 全文總結(jié)51
• 6.2 研究展望51-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文57-58
• 致謝58

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1 張帆;曹毅;;一種新型緊湊電磁帶隙結(jié)構(gòu)[J];現(xiàn)代雷達(dá);2007年02期

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3 劉濤;曹祥玉;文曦;林寶勤;;緊湊型電磁帶隙結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法分析[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2008年05期

4 樊明延,胡榮,郝清,張雪霞,馮正和;二維電磁帶隙結(jié)構(gòu)研究的新方法[J];紅外與毫米波學(xué)報(bào);2003年02期

5 吳瓊;;電磁帶隙結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];安慶師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年04期

6 莊躍明;朱振輝;;電磁帶隙結(jié)構(gòu)在抑制電源層上噪聲的應(yīng)用[J];電子測(cè)試;2009年09期

7 楊寧,陳志寧,王蘊(yùn)儀,M.Y.W.Chia;一種新型雙層電磁帶隙結(jié)構(gòu)及其在微波電路中的應(yīng)用[J];中國(guó)科學(xué)E輯:技術(shù)科學(xué);2003年07期

8 丁榮林,胡俊杰,王雷,盧山;電磁帶隙結(jié)構(gòu)濾波特性[J];天津大學(xué)學(xué)報(bào);2004年09期

9 王偉;曹祥玉;徐曉飛;馬嘉俊;;基于Mushroom-like EBG的雙帶隙電磁帶隙結(jié)構(gòu)研究[J];通信技術(shù);2008年10期

10 史凌峰;張穎;王海鵬;張科;;一種新型多周期平面電磁帶隙結(jié)構(gòu)[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);2012年02期

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1 丁帥;王秉中;;一種微波寬帶啁啾電磁帶隙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[A];2011年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2011年

2 付樹(shù)洪;童創(chuàng)明;李西敏;申凱;;一種新穎的小型寬阻帶電磁帶隙結(jié)構(gòu)[A];2009年全國(guó)天線年會(huì)論文集（上）[C];2009年

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4 蘇子劍;童曉舟;李龍;梁昌洪;;電磁帶隙結(jié)構(gòu)(EBG)反射相位測(cè)量新方法[A];2011年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2011年

5 李杰;卞正才;王志良;;基于電磁帶隙結(jié)構(gòu)和磁性材料的PCB電源接地層設(shè)計(jì)[A];2009年全國(guó)天線年會(huì)論文集（上）[C];2009年

6 李龍;李斌;黨曉杰;梁昌洪;;電磁帶隙結(jié)構(gòu)EBG在波導(dǎo)縫隙天線陣中的應(yīng)用[A];2005'全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（第一冊(cè)）[C];2006年

7 楊立;馮正和;;電磁帶隙結(jié)構(gòu)(EBG)小型化設(shè)計(jì)研究[A];2005年海峽兩岸三地?zé)o線科技學(xué)術(shù)會(huì)論文集[C];2005年

8 付樹(shù)洪;童創(chuàng)明;李西敏;申凱;趙玉磊;;一種新穎的小型超寬阻帶電磁帶隙結(jié)構(gòu)[A];2009年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2009年

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1 蘇子劍;緊致型電磁帶隙結(jié)構(gòu)及可重構(gòu)天線與多模濾波器研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

2 孔曦;電磁超介質(zhì)在天線及微波電路中的應(yīng)用[D];天津大學(xué);2012年

3 陳曦;雙帶電磁帶隙結(jié)構(gòu)及多層媒質(zhì)傳播網(wǎng)絡(luò)理論[D];西安電子科技大學(xué);2011年

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5 楊瑾屏;局域電磁帶隙結(jié)構(gòu)研究[D];南京理工大學(xué);2009年

6 李有權(quán);基于電磁帶隙結(jié)構(gòu)的隱身技術(shù)研究及其在天線陣中的應(yīng)用[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

7 謝歡歡;電磁帶隙結(jié)構(gòu)及在天線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

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1 肖駿飛;抑制同步開(kāi)關(guān)噪聲的新型電磁帶隙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2015年

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4 李明峰;電磁帶隙結(jié)構(gòu)及其在寬帶技術(shù)中的應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2008年

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6 吳瓊;電磁帶隙結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2005年

7 黃小龍;抑制電磁干擾的電磁帶隙結(jié)構(gòu)研究[D];西安電子科技大學(xué);2010年

8 沙莎;蝶形單元電磁帶隙結(jié)構(gòu)研究[D];江蘇科技大學(xué);2011年

9 張驊;抑制電磁干擾的電磁帶隙結(jié)構(gòu)研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

10 曹召煥;基于電磁超介質(zhì)的天線小型化技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2012年

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