基于電磁超介質(zhì)的陣列天線研究.pdf

1、電磁超介質(zhì)作為一類具有奇異性能的人工媒質(zhì)，是當前物理學和電磁學領(lǐng)域的研究熱點之一。本文從復(fù)合左右傳輸線（CRLH-TL）和開口諧振環(huán)(SRR)兩種類型的超介質(zhì)入手，對電磁超介質(zhì)在陣列天線上的應(yīng)用進行了以下研究：
　　1.通過加載CRLH-TL實現(xiàn)陣列天線的小型化。根據(jù)CRLH-TL具有用較小尺寸實現(xiàn)較大相移的特性，用CRLH-TL代替印制對數(shù)周期偶極子陣列（PLPDA）天線間的集合線，創(chuàng)新性地提出了一種新型的 PLPDA。對其駐波

2、比和增益進行了仿真和測試，并與工作在相同頻段的常規(guī)PLPDA進行了比較。結(jié)果表明，新型PLPDA在保持性能參數(shù)不變的情況下，具有單面實現(xiàn)、加工方便、尺寸?。ㄌ炀€的縱向尺寸縮小了1/3）的特點。
　　2.通過加載電可調(diào)CRLH-TL實現(xiàn)陣列天線的波束掃描。根據(jù)CRLH-TL移相器可實現(xiàn)任意相移的特性，設(shè)計了工作在2.4GHz的電可調(diào)貼片陣列天線?？烧{(diào)CRLH-TL移相器采用有源可調(diào)電感和變?nèi)荻O管以增加相位可調(diào)范圍并使得可調(diào)范圍內(nèi)有

3、較低的回波損耗。天線饋電網(wǎng)絡(luò)采用了λ\4的阻抗轉(zhuǎn)換器以使各單元間具有相同的可調(diào) CRLH-TL移相器。實驗證實，電可調(diào)陣列天線可實現(xiàn)-15度到+25度的連續(xù)波束掃描，且在邊射方向隨頻率的變化波束傾斜較小。這種方法將可調(diào) CRLH-TL移相器與貼片集成在一起，為天線在高精度軍事雷達系統(tǒng)和衛(wèi)星通信領(lǐng)域的應(yīng)用提供技術(shù)支持。
　　3.通過加載SRR超介質(zhì)實現(xiàn)陣列天線間的互耦抑制。設(shè)計了一種具有電諧振特性的接地SRR結(jié)構(gòu)，采用波導(dǎo)法仿真其電