電磁超材料覆層及其在天線上的應(yīng)用研究.pdf

1、近年來，隨著現(xiàn)代無線通信、雷達(dá)技術(shù)等迅猛發(fā)展，對(duì)天線性能提出了越來越高的要求，如何利用超材料覆層來實(shí)現(xiàn)天線的低剖面、高增益等性能已成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。本文主要針對(duì)基于超材料覆層的 Fabry-Perot諧振天線和圓極化喇叭天線的電磁特性進(jìn)行理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，并就三種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.基于超材料覆層的低剖面天線研究與設(shè)計(jì)。首先對(duì)低剖面Fabry-Perot諧振天線的物理機(jī)理進(jìn)行闡述。然后

2、對(duì)Lorentz型電超材料覆層單元的負(fù)相位特性進(jìn)行詳細(xì)分析，并將覆層加載到微帶天線上對(duì)其性能進(jìn)行數(shù)值分析。研究結(jié)果表明：與傳統(tǒng)Fabry-Perot諧振天線相比，天線的剖面降低了46.7mm，并且增益值也得到明顯提高。
　　2.基于寬帶超材料覆層的高增益天線研究與設(shè)計(jì)。針對(duì)傳統(tǒng)Fabry-Perot諧振天線增益帶寬窄問題，首先簡(jiǎn)要分析了獲得寬帶高增益天線的方法，從而設(shè)計(jì)出在寬帶范圍內(nèi)滿足諧振條件的頻率選擇表面(FSS)單元。其次，

3、采用改進(jìn)型微帶天線和縫隙耦合貼片天線作為輻射源設(shè)計(jì)出具有寬帶特性的高增益天線，研究表明采用縫隙耦合微帶天線饋電的高增益天線可獲得更寬的帶寬。最后，根據(jù)FSS電參數(shù)分析設(shè)計(jì)出一種非周期超材料覆層，使天線增益及其帶寬進(jìn)一步提高。
　　3.基于手性超材料圓極化天線研究與設(shè)計(jì)。首先基于手性超材料的電磁特性設(shè)計(jì)出具有極化不敏感、負(fù)折射特性的圓極化器。然后將其加載于圓極化喇叭天線上方，研究了其對(duì)圓極化喇叭天線性能的影響，仿真計(jì)算表明：在工作頻