超材料特性分析及在天線中的應用.pdf

1、超材料結構自出現(xiàn)以來，便表現(xiàn)出諸多奇異的電磁特性，包括后向波特性，逆多普勒效應，完美透鏡效應等等。超材料結構廣泛應用于微波器件以及各種天線設計中。隨著軍事的發(fā)展以及生活質量的不斷提高，對于微帶天線技術的要求也越來越高，尤其對小型化天線的需求比重越來越大。通過多年的研究和發(fā)現(xiàn)，各國研究人員找到許多辦法來減小傳統(tǒng)微帶天線的尺寸大小，諸多方法雖然可以在一定程度上減小傳統(tǒng)微帶貼片天線的尺寸，但卻會影響其他輻射性質。當前，超材料結構雖然廣泛應用于

2、天線設計中，但是在天線結構的小型化改善中的應用潛力還沒有得到充分發(fā)揮。本文設計了一款基于超材料結構的小型化微帶天線，并且研究了超材料結構對天線其他性能的影響。通過在微帶天線結構設計中引入超材料結構，有效的改善了微帶天線的性能。
　　論文的主要工作有以下幾個部分:
　　一、對超材料結構的研究現(xiàn)狀以及小型化微帶天線的研究與發(fā)展做了簡要的闡述，對超材料理論以及奇異的電磁特性做出了說明，對于超材料結構未來的發(fā)展前景做了展望。

3、　　二、詳細介紹了超材料結構等效參數(shù)的提取方法，并且設計了兩款超材料單元結構，提取它們的等效參數(shù)驗證等效參數(shù)提取方法的可行性;討論了結構參數(shù)對超材料特性的影響，結果表明超材料結構的諧振點以及負磁特性可以通過改變開口尺寸、銅環(huán)寬度以及介質基板的介電常數(shù)等來進行調節(jié)。
　　三、闡述了微帶天線的基本原理及設計方法，設計了一款在頻率4.5GHz處具有雙負特性的圓形單開口諧振環(huán)，并將它的互補結構引入微帶天線中，用于設計小型化微帶天線。結果發(fā)