【摘要】：近二十年來,電磁帶隙(Electromagnetic Band Gap,EBG)結(jié)構(gòu)作為一種新興的周期性人工材料,憑借其獨特的電磁特性,引起了各國學(xué)者們的強烈關(guān)注。EBG結(jié)構(gòu)最顯著的特點是在某些頻段內(nèi)電磁波不能傳播,形成帶隙。正是基于這種帶阻性質(zhì),EBG結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用在微波和天線領(lǐng)域。高阻抗表面(Mushroom-like EBG)是一種介質(zhì)-金屬混合型的二維EBG結(jié)構(gòu),除了具有帶隙特性外,還具有在特定頻率范圍內(nèi)呈現(xiàn)高阻抗和同相位反射的性質(zhì),將其應(yīng)用在天線設(shè)計中,可有效改善天線的輻射方向圖,提高天線輻射效率,而且能夠降低天線系統(tǒng)的輪廓剖面,滿足通信設(shè)備小型化的發(fā)展要求。本文主要研究高阻抗表面EBG結(jié)構(gòu)在低剖面天線設(shè)計中的應(yīng)用,主要工作可概括為:首先,從高阻抗表面的反射特性展開,借助電磁仿真軟件HFSS建立反射相位的仿真模型,先分析了表面結(jié)構(gòu)單元的參數(shù)變化對高阻抗表面反射相位和帶隙寬度的影響,然后分別探討了TE和TM兩種不同極化波以不同角度入射對反射相位的影響。其次,研究高阻抗表面在低剖面偶極子天線設(shè)計中的應(yīng)用。分析了貼片單元數(shù)目對天線輻射的影響,探討了天線與反射板之間的距離改變時天線增益和回波損耗的變化。結(jié)果表明當高阻抗反射板距離天線很近時,可以減小后瓣,實現(xiàn)天線的高增益和良好的回波損耗。與金屬反射板相比,高阻抗反射板大大減小了天線的剖面尺寸。最后,在平面高阻抗反射板的基礎(chǔ)上研究柱面高阻抗表面對天線輻射的影響。設(shè)計了一組6單元的柱面高阻抗表面,并詳細分析了改變柱面反射板的弧度和曲率半徑對天線輻射的影響,仿真發(fā)現(xiàn),弧度為?3/2的柱面高阻抗表面在距離天線很近時也同樣具有較好的反射特性,可以提高天線的增益和輻射效率,節(jié)省了材料,并且降低了天線系統(tǒng)的輪廓。
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN823.27

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本文編號：2526961