高阻抗表面EBG結(jié)構(gòu)天線應(yīng)用的研究.pdf

1、本論文旨在研究將高阻抗表面結(jié)構(gòu)應(yīng)用于一種借助Fabry-Perot諧振器原理實(shí)現(xiàn)的寬頻帶高增益的印刷天線，以期降低天線的輪廓高度。 高阻抗表面結(jié)構(gòu)是電磁帶隙 (EBG) 結(jié)構(gòu)的一種，由金屬和介質(zhì)材料共同組成，它不僅和其他 (介質(zhì)型和金屬型) EBG 結(jié)構(gòu)一樣具有抑制表面波的作用，還能在一定的頻帶范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)同相反射，表現(xiàn)為人工磁導(dǎo)體，可以代替金屬導(dǎo)電體用作天線的接地板，降低天線的輪廓。文中指出：應(yīng)用于天線的高阻抗表面結(jié)構(gòu)，必須

2、考慮電磁波斜入射的情況，為此分析了方形周期中多種不同結(jié)構(gòu)的高阻抗表面，比較其反射系數(shù)頻率響應(yīng)對(duì)入射角的敏感性，得出的結(jié)論是：蘑菇型和方形貼片高阻抗表面結(jié)構(gòu)的反射相位特性對(duì)入射角的敏感性最弱。 本文立足于前人提出的一種 Fabry-Perot 諧振器天線結(jié)構(gòu)，它借助兩層蓋板(一層均勻介質(zhì)板、一層介質(zhì)鉆孔的 EBG 板)來(lái)提高微帶饋電的縫隙饋源輻射器的增益，從而實(shí)現(xiàn)寬頻帶高增益的性能。然而該結(jié)構(gòu)的實(shí)用頻帶受到增益頻帶的限制、旁瓣

3、較高、且天線的輪廓高度較大。為此，本文中提出兩種改進(jìn)的Fabry-Perot 諧振器天線結(jié)構(gòu)：首先將天線饋源換成 U 型縫隙加載的矩形貼片，能夠在保證一定頻帶寬度的前提下有效地降低天線結(jié)構(gòu)的總高度；然后在該貼片周圍布置背襯接地板的方形貼片陣列、即頻率選擇表面 (FSS) 型的高阻抗表面結(jié)構(gòu)，借此進(jìn)一步降低天線高度。然而，由于高阻抗表面結(jié)構(gòu)的磁導(dǎo)體特性對(duì)頻率敏感，致使其頻帶較窄。 本文的全波分析結(jié)果是借助 CST 微波工作室仿