超材料在微帶漏波天線波束掃描方面的應(yīng)用.pdf

1、超材料是一種在一定范圍內(nèi)具有超常電磁性質(zhì)的人工混合材料。微帶漏波天線的一大特點(diǎn)是其主波束的頻率掃描特性。以混合左右手傳輸線（CRLH-TL）為基本單元可以構(gòu)造出超材料，將這種超材料應(yīng)用到微帶漏波天線的設(shè)計(jì)中，可以使天線的波束掃描性能得到一定程度上的提升。
　　近年來，將超材料應(yīng)用到微帶漏波天線的設(shè)計(jì)中來提升天線的性能，是一個(gè)極具現(xiàn)實(shí)價(jià)值的課題，在社會上也受到了廣泛的關(guān)注。本文的工作主要是應(yīng)用超材料來提升微帶漏波天線波束掃描方面的性

2、能。具體的方法是先在理論上對研究思路進(jìn)行可行性分析，然后設(shè)計(jì)基于CRLH-TL的微帶漏波天線，最后通過電磁仿真軟件對天線模型進(jìn)行仿真并對仿真結(jié)果進(jìn)行分析。
　　論文主要內(nèi)容如下：
　　1.介紹論文主題的背景知識，包括文章選題背景和社會意義、超材料和微帶漏波天線在國內(nèi)外的研究狀況、高頻結(jié)構(gòu)仿真器（HFSS）軟件。
　　2.介紹超材料理論。首先根據(jù)Maxwell方程組推導(dǎo)出了超材料的電磁傳播特性；然后介紹超材料的兩種實(shí)現(xiàn)方

3、法：金屬諧振構(gòu)造法和傳輸線構(gòu)造法；最后介紹基于 CRLH-TL的傳輸線構(gòu)造法，并闡述了 CRLH-TL的兩種實(shí)現(xiàn)方式——交指電容、短路線電感方式和金屬-絕緣體-金屬（MIM）電容、短路線電感方式。
　　3.介紹微帶漏波天線理論。首先推導(dǎo)微帶漏波天線的輻射原理并闡述天線主波束頻率掃描特性的機(jī)理；然后結(jié)合 CRLH-TL理論，分析應(yīng)用超材料來提升微帶漏波天線波束掃描特性的理論可行性；最后使用 HFSS軟件，對兩種基于CRLH-TL的微

4、帶漏波天線單元的工作狀態(tài)進(jìn)行了仿真研究。
　　4.超材料微帶漏波天線的設(shè)計(jì)與仿真。首先設(shè)計(jì)交指電容、短路線電感形式的超材料微帶漏波天線，隨后改進(jìn)天線單元設(shè)計(jì)更小尺寸的超材料微帶漏波天線；然后設(shè)計(jì) MIM電容、短路線電感形式的單邊輻射微帶漏波天線，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)主波束全空間掃描特性的雙邊輻射微帶漏波天線；最后依據(jù)微帶漏波天線的輻射原理，在理論上設(shè)計(jì)出可以通過控制電壓來給天線加載不同電容，從而實(shí)現(xiàn)主波束在固定頻率下掃描的超材