Fabry-Perot諧振高增益天線的研究.pdf

1、法布里-珀羅(Fabry-Perot，F(xiàn)-P)諧振天線以其結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、成本低廉、易于加工，特別是可以實(shí)現(xiàn)很高方向性等優(yōu)點(diǎn)，在無線通信中應(yīng)用越來越廣泛。
　　 電磁新材料(Metamaterial)的研究及其在天線上的應(yīng)用受到人們越來越多的關(guān)注，尤其是各種metamaterial作為天線覆層提高天線增益更具有非常廣泛的研究前景。論文對現(xiàn)有F-P天線理論開展進(jìn)一步的完善研究，并基于此理論對加載各種metamaterial的高方

2、向性覆層天線的機(jī)理進(jìn)行統(tǒng)一，同時(shí)設(shè)計(jì)了幾種分別具有低剖面、雙頻帶和寬頻帶特性的高方向性F-P諧振天線，并對F-P諧振天線陣列進(jìn)行研究。
　　 本論文的主要研究工作和成果包括以下幾個(gè)方面：
　　 (1)在現(xiàn)有F-P諧振天線理論基礎(chǔ)上對該理論進(jìn)行了更加深入細(xì)致的分析。基于該理論分別對電磁帶隙結(jié)構(gòu)(ElectromagneticBand-Gap，EBG)、頻率選擇表面(FrequencySelectiveSurfaces，F(xiàn)S

3、S)和左手材料(Left-HandedMetamaterials，LHM)三種不同電磁新材料作為覆層的天線進(jìn)行研究，得到它們分別作為覆層提高天線增益的統(tǒng)一機(jī)理，并且驗(yàn)證了本論文所提理論的正確性。
　　 (2)基于F-P諧振腔理論，采用一種新型Fishnet覆層設(shè)計(jì)了兩種具有低剖面高增益特性的F-P諧振天線。同時(shí)采用該Fishnet覆層和蘑菇型EBG地板，設(shè)計(jì)了一種新型低剖面低后向輻射高增益的F-P諧振天線。相比覆層距原始天線的λ

4、/2間距的傳統(tǒng)F-P諧振腔天線，這三種新型天線該間距都小于λ/10，其中一個(gè)可實(shí)現(xiàn)“零距離”。此外對加工的天線實(shí)物進(jìn)行測試，測試結(jié)果與仿真結(jié)果吻合良好。
　　 (3)設(shè)計(jì)了兩種具有雙頻特性的雙層十字型和雙層Fishnet型結(jié)構(gòu)作為天線覆層，將兩種覆層分別加載在微帶天線上方，可以使F-P諧振天線在兩個(gè)不同頻點(diǎn)實(shí)現(xiàn)高方向性。進(jìn)一步對雙層Fishnet型覆層結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，使其在很寬頻帶內(nèi)實(shí)現(xiàn)高方向性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了一種寬頻帶F-P諧振天線。