EBG（电磁带隙）在阵列天线降耦合中的应用及研究

发布时间：2020-04-02 04:58

【摘要】：随着科学技术的发展,天线技术也在迅猛发展,阵列天线技术因为强方向性以及高增益性已经火速代替各个关键通信领域的单天线体系。在广受倾迷的同时,因为设备集成度的提高阵列天线也暴露出来了自身的缺点,因为在距离减小的过程中阵列阵元之间的相互影响会越来越大,研究发现二分之一倍波长是天线耦合急剧增长的分界点,因此现在的阵列天线的间距还能够满足需求,当空间进一步压缩时,二分之一倍波长的空间便成为了奢望,但是此时如果还是将阵列天线不做处理的叠加,效果将不再是阵列天线的效果。针对于空间压缩随之带来的耦合严重的问题,本文对EBG结构在阵列天线降耦合中的应用做了详细的研究,对于阵列天线耦合的来源研究出了三种EBG结构,成功降低了阵列阵元间的耦合。文本具体工作归纳如下:首先在前人的基础上,从理论上分析了EBG结构能够有效抑制表面波,并从固体物理学的角度分析了EBG结构能够产生电磁带隙的原因,并给出了详细的设计目标,将阵元之间距离成功的推向了0.13λ,在辐射边完全相邻的情况下这个距离在本研究范围内都是比较领先的,为更加小型化的通信系统做了良好的铺垫。其次,之前研究的EBG结构能够成功抑制表面波,本文设计研究了一种二维的EBG结构,成功的抑制了表面波的传播,并降低了23dB的互耦,这样大幅度的降低耦合在本研究范围内也算比较领先。最后,因为阵列天线之间的耦合分为两种,表面波和空间波,明确了EBG结构能够成功降低表面波的情况下,研究了EBG对空间波的影响,设计研究了两款天线,这两种结构都是三维结构,不仅仅只针对了表面波,并且这两个三维EBG结构成功降低了31dB和29dB的耦合,证明了EBG对空间波也有一定的抑制能力。
【图文】：

二维电磁带隙结构

DGS结构
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN820

【参考文献】

相关博士学位论文 前2条

1 郑秋容;微波光子晶体带隙特性及其在天线中的应用[D];国防科学技术大学;2007年

2 李龙;广义电磁谐振与EBG电磁局域谐振研究及应用[D];西安电子科技大学;2005年

相关硕士学位论文 前4条

1 张兰超;紧凑型MIMO天线的设计研究[D];哈尔滨工程大学;2016年

2 陈兵洋;多层螺旋阵列EBG结构的性能研究及其在天线中的应用[D];清华大学;2012年

3 肖文超;抗干扰天线阵列技术研究[D];西安电子科技大学;2011年

4 顾莹莹;高阻抗表面EBG结构天线应用的研究[D];东南大学;2006年

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本文编号：2611488