電磁帶隙結(jié)構(gòu)及其在螺旋天線中的應(yīng)用研究.pdf

1、電磁帶隙結(jié)構(gòu)（Electromagnetic Band-gap，簡(jiǎn)稱EBG）是一種人造的周期性結(jié)構(gòu)。因其具有帶隙特性和反射相位特性，被廣泛應(yīng)用于天線設(shè)計(jì)和微波領(lǐng)域，在理論和實(shí)踐方面取得了很多成果。由于EBG結(jié)構(gòu)能抑制表面波，可以被用作反射板，加載到雙向輻射天線上，將雙波束輻射變?yōu)閱尾ㄊ椛?，不僅能提高天線的輻射增益，還能有效降低天線的剖面。但是傳統(tǒng)的EBG結(jié)構(gòu)存在尺寸大、頻率單一和頻帶窄的缺點(diǎn)，將其應(yīng)用于超寬帶天線領(lǐng)域存在一定的限制。因

2、此，研究寬帶EBG結(jié)構(gòu)具有重要的意義。在此背景下，本課題在EBG結(jié)構(gòu)的特性的基礎(chǔ)上，對(duì)寬帶EBG結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，并對(duì)其在螺旋天線領(lǐng)域的應(yīng)用做了研究。
　　本文的研究?jī)?nèi)容由以下兩個(gè)部分組成：
　　第一部分，利用仿真軟件HFSS對(duì)傳統(tǒng)的蘑菇型EBG結(jié)構(gòu)的帶隙特性和反射相位特性進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明，EBG結(jié)構(gòu)的貼片尺寸越大，工作頻率越小，帶寬越窄。為了擴(kuò)展EBG結(jié)構(gòu)的帶寬，設(shè)計(jì)了一種Koch分形EBG結(jié)構(gòu)，在研究了其特性后指出

3、其不足之處。然后提出了一種漸變型EBG結(jié)構(gòu)，并分析了其可行性。
　　第二部分，首先設(shè)計(jì)了一款工作在4~9GHz的等角螺旋天線和指數(shù)漸變巴倫。為了驗(yàn)證寬帶EBG結(jié)構(gòu)的效果，將EBG結(jié)構(gòu)加載在螺旋天線上。在研究了漸變型EBG結(jié)構(gòu)的參數(shù)對(duì)天線的影響后，根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)EBG結(jié)構(gòu)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，最終得到了輻射性能良好的天線。仿真結(jié)果表明：與原來的天線相比，加載EBG結(jié)構(gòu)的天線的輻射增益增加了2.24dB，軸比小于3dB，同時(shí)天線和EBG結(jié)構(gòu)