基于异向介质和基片集成波导的天线设计与研究

发布时间：2017-04-06 22:00

  本文关键词：基于异向介质和基片集成波导的天线设计与研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：异向介质和基片集成波导的研究方兴未艾,科研工作者正不断研究它们在天线领域上的应用,发挥它们各自的优势,来不断改进各类天线的性能。其中异向介质具有介电常数和磁导率同时为负和负折射率的特点,它不仅可以提高天线的增益、定向性,而且可以减小天线的尺寸,这使天线更能够适应快速发展的无线通信技术。首先,本文介绍了异向介质和基片集成波导的研究背景和意义,研究了异向介质的基本理论,同时论述了复合左/右手传输线和基片集成波导的基本理论。介绍了漏波天线辐射原理,包括波瓣扫描的理论基础,以及异向介质的设计和实现方法。研究四种改进型的基于复合左/右手和基片集成波导的漏波天线,分别研究它们的单元结构的色散曲线和布洛赫阻抗,并利用HFSS画出了色散曲线图和布洛赫阻抗图;以及研究单元结构的等效电路图,分析电路图的原理;然后给出了单元结构的等效电磁参数的提取方法,利用Matlab软件编程并绘出了等效电磁参数曲线图。然后分别研究它们整体漏波天线的性能,S参数的测量与仿真对比图,辐射方向图的分析,带宽和波瓣扫描范围的分析;并且将它们的天线性能与第三章的漏波天线进行对比,比较这四种天线性能优势。最后概述了分形结构理论,分形结构的定义以及分形的实现方法;接着研究了分形复合左右手传输线结构天线,研究这种天线的单元结构色散曲线和布洛赫阻抗,并成功提取了这种天线单元的等效电磁参数,证明了这种结构为异向介质构,同时研究了8单元的分形复合左右手天线,并对其性能做出了分析。
【关键词】：异向介质 基片集成波导 漏波天线 复合左/右手传输线 分形结构
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN820
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 本课题研究背景与意义10-11
• 1.2 研究课题的国内外研究经历与现状11-15
• 1.2.1 异向介质的研究历程与现状11-13
• 1.2.2 基片集成波导研究历程和现状13
• 1.2.3 基于异向介质和基片集成波导的天线研究现状13-15
• 1.3 本文的主要贡献与创新15
• 1.4 本论文的结构安排15-17
• 第二章 异向介质和基片集成波导的基本理论17-29
• 2.1 异向介质的基本理论17-23
• 2.1.1 异向介质的“奇异”电磁特性18-19
• 2.1.2 复合左/右手传输线理论19-23
• 2.2 异向介质的设计与实现23-26
• 2.2.1 谐振结构的异向介质设计23-25
• 2.2.2 复合左/右手传输线异向介质设计25-26
• 2.3 基片集成波导基本理论26-27
• 2.4 基本天线参数27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 CRLH和SIW漏波天线研究29-61
• 3.1 漏波天线设计原理29-30
• 3.1.1 主波瓣方向29
• 3.1.2 波瓣扫描和孔径控制29-30
• 3.2 基于CRLH和SIW的天线30-34
• 3.3 双侧开槽型CRLH和SIW漏波天线34-44
• 3.3.1 单元结构设计34-38
• 3.3.2 等效电磁参数的提取38-40
• 3.3.3 16单元阵列漏波天线设计与分析40-44
• 3.4 锯齿型CRLH和SIW漏波天线44-51
• 3.4.1 单元结构设计和参数提取44-47
• 3.4.2 天线整体设计与分析47-51
• 3.5 双侧开槽锯齿型CRLH和SIW漏波天线51-55
• 3.6 双侧开槽锯齿型CRLH和HMSIW漏波天线55-59
• 3.7 本章小结59-61
• 第四章 分形结构CRLH漏波天线研究61-67
• 4.1 分形CRLH结构天线研究61-66
• 4.1.1 分形结构理论61-62
• 4.1.2 分形CRLH结构天线62-66
• 4.2 本章小结66-67
• 第五章 全文总结与展望67-69
• 5.1 全文总结67
• 5.2 展望67-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-74
• 攻读硕士学位期间取得的成果74-75

【参考文献】

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1 赵星星;基于SIW的左手材料的研究与设计[D];大连理工大学;2011年

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本文编号：289748