基于高阻抗表面EBG結(jié)構(gòu)的低剖面天線設(shè)計.pdf

1、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(qiáng)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

2、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

3、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(dāng)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(xì)分析了改變柱面