人工電磁結(jié)構(gòu)材料在天線(xiàn)中的應(yīng)用.pdf

1、天線(xiàn)在無(wú)線(xiàn)通訊系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的作用。隨著現(xiàn)代通訊技術(shù)的發(fā)展，對(duì)天線(xiàn)性能的要求也越來(lái)越高。傳統(tǒng)手段提升天線(xiàn)性能的空間極其有限，只有采用新結(jié)構(gòu)、新材料以及新的設(shè)計(jì)方法才能進(jìn)一步改善天線(xiàn)性能。近年來(lái)，人工結(jié)構(gòu)材料的出現(xiàn)為新型天線(xiàn)的設(shè)計(jì)提供了嶄新的技術(shù)途徑?；谄渥陨愍?dú)特的電磁特性，它被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代天線(xiàn)設(shè)計(jì)中，顯著提升天線(xiàn)性能，包括增加天線(xiàn)增益，擴(kuò)展帶寬以及小型化設(shè)計(jì)等。
　　本論文主要開(kāi)展人工結(jié)構(gòu)材料在天線(xiàn)領(lǐng)域中的應(yīng)用研究。利用

2、亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)電磁波的調(diào)制特性，從雷達(dá)散射截面(RCS)縮減、低副瓣、波束偏轉(zhuǎn)三個(gè)方面，分別設(shè)計(jì)出了三種不同類(lèi)型的新型結(jié)構(gòu)材料天線(xiàn)。
　　第一部分為微帶天線(xiàn)的RCS雙頻縮減研究?；陔p環(huán)結(jié)構(gòu)對(duì)電磁波的吸收特性，將該結(jié)構(gòu)材料加載于微帶貼片周?chē)?，降低天線(xiàn) RCS。仿真和測(cè)試結(jié)果顯示所設(shè)計(jì)的微帶貼片天線(xiàn)在保持原有輻射性能不變的同時(shí)，在兩個(gè)頻率處實(shí)現(xiàn)了天線(xiàn)RCS的縮減。
　　第二部分為副瓣電平動(dòng)態(tài)可調(diào)的喇叭天線(xiàn)陣列研究。利用加載了 P

3、IN二極管的十字縫隙周期結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)造頻率選擇表面，通過(guò)調(diào)諧 PIN二極管的偏置電流來(lái)控制出射電磁波的幅相分布，使其滿(mǎn)足一定的泰勒分布。將該頻率選擇表面作為喇叭天線(xiàn)陣列覆層，可以有效調(diào)制天線(xiàn)的輻射副瓣電平。仿真結(jié)果顯示該天線(xiàn)在三種不同偏置電流的調(diào)諧下實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的副瓣電平，從而證明了該結(jié)構(gòu)材料對(duì)天線(xiàn)副瓣的動(dòng)態(tài)調(diào)控性能。
　　第三部分為波束方向可調(diào)的結(jié)構(gòu)材料喇叭天線(xiàn)研究。利用多層圓環(huán)縫隙結(jié)構(gòu)對(duì)入射電磁波相位的調(diào)控特性，設(shè)計(jì)出了按一定相差分