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文檔簡介
1、電磁帶隙(EBG)是一種由內(nèi)嵌單元周期分布而成的材料結(jié)構(gòu),由于其在一定的頻帶范圍內(nèi)具有抑制表面波、能實(shí)現(xiàn)同相反射等特性,使得它在提高微波器件的性能方面脫穎而出,成為微波領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。本文首先研究了高阻抗表面型電磁帶隙(HIS-EBG)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論與帶隙特性,然后將新型的EBG結(jié)構(gòu)應(yīng)用于天線設(shè)計(jì)中。具體研究內(nèi)容如下:
(1)基于傳統(tǒng)的“蘑菇型”(Mushroom-like)EBG結(jié)構(gòu),研究并設(shè)計(jì)了第一款“雙風(fēng)車形”HIS-
2、EBG結(jié)構(gòu),該EBG結(jié)構(gòu)在正向傳輸系數(shù)S21≤-40 dB的標(biāo)準(zhǔn)下帶隙頻率范圍達(dá)到3.60 GHz~5.50 GHz,實(shí)現(xiàn)了1.90 GHz的頻率覆蓋。應(yīng)用EBG結(jié)構(gòu)小型化技術(shù),設(shè)計(jì)了第二款小型化的HIS-EBG結(jié)構(gòu),該EBG結(jié)構(gòu)的尺寸減小了32.8%。采用金屬貼片開槽的方法,設(shè)計(jì)了第三款“L形”縫隙HIS-EBG結(jié)構(gòu),該EBG結(jié)構(gòu)具有雙帶隙特性。
?。?)為了解決微帶天線帶寬窄、增益低的缺點(diǎn),將“雙風(fēng)車形”HIS-EBG結(jié)構(gòu)加
3、載在一款具有雙頻特性的四螺旋平面微帶天線的四周,利用電磁帶隙結(jié)構(gòu)特殊的表面波抑制特性,在兩個(gè)工作頻段范圍(4.43~4.56 GHz;4.96~5.10 GHz),成功地提高了天線增益1.87 dB和1.56 dB,同時(shí)使天線的頻帶寬度擴(kuò)展了3.4%和6.5%。
?。?)普通基站天線通常采用金屬鋁板作為反射底板,這樣造成天線的后向輻射較大。針對這一問題,將小型化的HIS-EBG結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行組陣,應(yīng)用于一款立體結(jié)構(gòu)的壓鑄型基站天線
4、振子作為天線的反射底板,在電磁帶隙結(jié)構(gòu)的作用下,該HIS-EBG結(jié)構(gòu)反射底板天線與金屬鋁反射底板天線相比在1.71 GHz、1.94 GHz和2.17 GHz時(shí)后向輻射分別降低了0.87 dB、1.07 dB和0.85 dB。
?。?)對于陣列天線來說,陣元之間電磁波的互耦效應(yīng)是很強(qiáng)的。本研究將具有雙帶隙特性的HIS-EBG結(jié)構(gòu)應(yīng)用于一款雙頻的WLAN陣列天線陣元之間,由于EBG結(jié)構(gòu)可以抑制表面波,陣列天線陣元間的互耦得到了減弱
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