基于人工電磁超材料的磁窗天線研究.pdf

1、本文主要研究了基于人工電磁超材料的右旋圓極化磁窗天線，并將其與普通的右旋圓極化磁窗天線對比。目前，磁窗天線是減緩再入飛行器通信中斷問題的有效手段之一?；谌斯る姶懦牧系拇糯疤炀€是一種在微帶天線中加入EBG結(jié)構(gòu)，把微帶天線的接地板替換為磁體，并將磁體與微帶天線結(jié)合在一起的天線。
　　本文首先以再入飛行器的通信中斷出發(fā)，介紹課題研究背景及當(dāng)前的主流解決方法和問題，提出本論文的研究意義和價值所在。然后，從理論上分析電磁波傳播和等離子體

2、之間的相互影響，介紹等離子體的基本特征參數(shù)。指出電磁波通過等離子體的衰減程度會受到電磁波工作頻率、等離子體回旋頻率等多種因素的影響，而磁場的加入可以使較低頻率的電磁波順利通過等離子體，從理論上證實了采用磁窗天線代替普通天線解決黑障通信的可行性。同時，介紹人工電磁超材料，詳細(xì)研究人工電磁超材料之一——電磁帶隙（EBG）結(jié)構(gòu)的特性，分析其工作機理。并以此為基礎(chǔ)設(shè)計了普通右旋圓極化微帶天線和基于人工電磁超材料微帶天線和其對應(yīng)的磁窗天線。

3、>　　接著，設(shè)計加工普通磁窗天線和基于人工電磁超材料的磁窗天線，并在微波暗室中測量 S11等基本參數(shù)，測試結(jié)果顯示，無論是仿真結(jié)果還是測試結(jié)果，兩種磁窗天線均能有效改善通信中斷問題。并且，基于人工電磁超材料的磁窗天線在相對外形尺寸較小的情況下，S11帶寬，軸比帶寬，緩解衰減的效果方面比普通磁窗天線更勝一籌。
　　最后用日光燈陣列模擬等離子體，在實驗室中進行了磁窗天線緩解通信中斷問題的地面模擬實驗，實驗結(jié)果顯示在相同磁場強度、相同等