微波透波增強(qiáng)特性及在天線中的應(yīng)用研究.pdf

1、自Ebbesen等人發(fā)現(xiàn)透波增強(qiáng)現(xiàn)象以來，金屬-介質(zhì)界面的電磁特性、金屬孔/縫和周期皺褶結(jié)構(gòu)透射特性的研究迅速成為研究者們的研究熱點(diǎn)。從而使得研究光電器件及其光學(xué)材料進(jìn)入了一個新的時代。然而大多數(shù)研究都聚焦在光學(xué)范圍的貴金屬上，微波范圍內(nèi)卻很少研究。而微波段的透波增強(qiáng)研究，在微波性能調(diào)控、新型微波器件及超導(dǎo)薄膜微波非線性器件設(shè)計(jì)等方面具有重要的意義。本文主要基于微波段的透波增強(qiáng)研究，把透波增強(qiáng)現(xiàn)象應(yīng)用于天線設(shè)計(jì)中，在分析幾種透波增強(qiáng)結(jié)構(gòu)

2、基礎(chǔ)上，提出了一種新型的平板饋電天線，由亞波長環(huán)形孔周圍環(huán)繞凹槽結(jié)構(gòu)組成。這種天線具有小尺寸、低剖面、高增益、窄波束等特點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。運(yùn)用高頻仿真軟件AnsoftHFSS對天線進(jìn)行了優(yōu)化仿真，仿真結(jié)果顯示增益有5.5dB的增強(qiáng)，方向性有40多度的提高。在優(yōu)化仿真基礎(chǔ)上加工了實(shí)物天線，利用實(shí)驗(yàn)室的微波暗室測量了實(shí)物天線，實(shí)際測量的結(jié)果和軟件仿真的結(jié)果吻合較好。主要內(nèi)容如下：
　　 (1)對產(chǎn)生透波增強(qiáng)機(jī)理公認(rèn)度比較高的表

3、面等離子體激元、復(fù)合衍射衰逝波和諧振腔模型理論進(jìn)行了闡述，并分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　 (2)通過對周期孔陣列結(jié)構(gòu)、周期褶皺凹槽結(jié)構(gòu)透波增強(qiáng)現(xiàn)象分析及優(yōu)化，得出物理參數(shù)及結(jié)構(gòu)對微波波段透波增強(qiáng)的影響。在不同結(jié)構(gòu)的對比中發(fā)現(xiàn)亞波長環(huán)形孔具有高的透波增強(qiáng)性能。選用改進(jìn)型的環(huán)形孔作為設(shè)計(jì)天線的饋電結(jié)構(gòu)。
　　 (3)提出一種新型平板饋電天線，把亞波長環(huán)形孔具有高的透射性能引入到天線設(shè)計(jì)中，并在天線上增加環(huán)繞凹槽結(jié)構(gòu)大大提高了天