基于LTCC超材料基板的微帶天線研究.pdf

1、超材料(Metamaterials)因具有特殊的電磁特性，近年來在微波射頻電路領(lǐng)域的應(yīng)用受到了極大地關(guān)注。微帶天線以其質(zhì)量輕、體積小、剖面低、易集成、饋電靈活等特點(diǎn)，一直是學(xué)術(shù)界和工程界研究的熱點(diǎn)。LTCC技術(shù)作為當(dāng)前無源集成技術(shù)的主流方向，為高密度、系統(tǒng)級(jí)電子封裝(SIP)提供了理想的平臺(tái)。綜合上述焦點(diǎn)，開展利用 LTCC技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)超材料并用于微帶天線設(shè)計(jì)的研究，具有廣泛的學(xué)術(shù)與應(yīng)用價(jià)值。
　　本論文重點(diǎn)研究基于LTCC超材料

2、基板的微帶天線，主要工作和成果如下：
　　首先，對(duì)超材料和微帶天線的基本理論進(jìn)行了介紹，分析討論了大磁導(dǎo)率超材料實(shí)現(xiàn)微帶天線小型化，左手材料實(shí)現(xiàn)微帶天線小型化，以及負(fù)磁導(dǎo)率超材料抑制天線表面波，實(shí)現(xiàn)高增益微帶天線和微帶天線陣同頻耦合抑制的原理。
　　其次，利用LTCC多層基板的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)了易于制作的三維SRR結(jié)構(gòu)，分別實(shí)現(xiàn)大磁導(dǎo)率磁諧振單元、左手材料單元和負(fù)磁導(dǎo)率單元。仿真設(shè)計(jì)了兩款大磁導(dǎo)率( r?在76.5GHz分別為4.

3、8和7.5)小型化微帶天線，天線貼片尺寸分別縮小到僅為原來的22.5％和25.1%；設(shè)計(jì)并制作了左手材料基板小型化微帶天線，使半波長(zhǎng)微帶貼片尺寸縮小為0.28?g；設(shè)計(jì)并制作了負(fù)磁導(dǎo)率基板高增益微帶天線，該天線增益比傳統(tǒng)天線提高了1.5dB；使用負(fù)磁導(dǎo)率材料實(shí)現(xiàn)微帶天線陣同頻耦合的抑制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明兩相鄰微帶天線間隔離度提高了15dB。
　　最后，利用奇偶模分析法，對(duì)負(fù)磁導(dǎo)率超材料實(shí)現(xiàn)相鄰微帶線同頻耦合抑制進(jìn)行了原理分析。通過研究