電磁帶隙結(jié)構(gòu)在寬頻帶高增益印刷天線中的應(yīng)用.pdf

1、本論文旨在研究借助電磁帶隙(EBG)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)寬頻帶和高增益印刷天線的方法，并探索其在工程中應(yīng)用。第一章采用平面波展開法和等效諧振電路理論分析了電磁波在兩種EBG結(jié)構(gòu)：介質(zhì)材料周期結(jié)構(gòu)和高阻抗表面結(jié)構(gòu)中傳播的帶隙特性，列舉了EBG結(jié)構(gòu)的應(yīng)用實例。第二章討論展寬印刷天線阻抗頻帶的方法，綜合前人的研究，設(shè)計了一種相對帶寬達(dá)20％的寬縫隙印刷天線作為初級輻射器，符合頻帶寬、交叉極化低、結(jié)構(gòu)簡單的要求；并詳細(xì)地分析了天線結(jié)構(gòu)參數(shù)對該輻射器阻抗頻帶

2、的影響。第三章先比較兩種提高增益的方法，并選定采用Fabry-Perot諧振器結(jié)構(gòu)。在綜合分析文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，針對以往結(jié)構(gòu)中存在的低效率、高旁瓣、結(jié)構(gòu)尺寸受限制等缺點，提出了兩種新型的介質(zhì)蓋板的結(jié)構(gòu)方案。由于選用了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的介質(zhì)片制成EBG結(jié)構(gòu)的雙層蓋板，實現(xiàn)了既能提高前向增益、又能降低后向繞射的目的，且其厚度不必等于λg/4而便于實現(xiàn)，滿足工程應(yīng)用的條件。此外，對于頻率選擇表面(FSS)介質(zhì)-金屬蓋板的結(jié)構(gòu)方案，詳細(xì)分析了金屬貼片的周期

3、和尺寸大小對天線增益的影響，找出最佳的尺寸，具有一定的實用參考價值。在第四章中綜合以上的分析結(jié)論，設(shè)計了一個寬頻帶、高增益的印刷天線，并從應(yīng)用角度提出了包含阻抗帶寬和增益帶寬的公共帶寬概念。為了驗證方案的有效性，還進(jìn)行了實驗樣品的測量，實驗結(jié)果和仿真計算結(jié)果基本吻合。本論文的最后部分提出了對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改進(jìn)的設(shè)想，以克服體積較大、增益帶寬不夠?qū)?、波束不能掃描等缺點。 本論文中提出的兩種新型混合結(jié)構(gòu)的Fabry-Perot諧振器