基于超材料的新型微带天线研究

发布时间：2017-05-08 06:39

  本文关键词：基于超材料的新型微带天线研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：超材料,指的是具有超凡物理特性的人工复合材料。通过对材料结构在关键物理尺寸上进行有序的设计,能够冲破某些表现自然规律的局限,从而得到超越自然界普通材料所固有的特性的超凡材料功能。随着科学技术和生产技术的发展,通过理论分析物理生产初步实现人工材料,有很多不同的结构与应用。如:左手材料和光子晶体等。超材料迅速地成为了国内外研究的一大热点,特别是在微波天线领域的应用研究。微带天线因为有着众多其它天线不具备的优点,在现代无线通信系统之中得到了广泛的应用,在移动通信、学校医院、军事安全等重要信息领域发挥着至关重要的作用。但同时,微带天线的工作频率偏窄、增益较低、易产生伪辐射等一些自身的缺点也对其性能更大限度的发挥产生了约束。由于新型超材料特异的性能,如若将其应用于微带天线便可以解决诸多目前无法攻克的难题,从而提高微带天线的性能,这为微带天线的研究与探索提供了一种新的思路。因此开展这方面的研究工作意义重大。本文主要展开了以下几方面的研究:首先对微带天线的原理和分析方法做了详细地介绍,给出了微带天线的性能参数和设计参量要求;其次对左手材料做了进行了简单的介绍和分析,基于其特点设计出了复合左右手传输线结构的微带天线;然后对光子晶体做了基本的介绍和对其特性进行了简单分析,设计出了一款光子晶体微带天线;最后结合光子晶体和左手材料各自的特性,将它们同时应用在微带天线的设计之中,设计出了光子晶体与开口谐振环异构天线。
【关键词】：人工超材料 左手材料 光子晶体 微带天线 CRLH 光子禁带
【学位授予单位】：江西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN822
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-11
• 1.1 研究背景及意义7-8
• 1.2 国内外研究现状及发展8-9
• 1.3 本文的主要研究工作及内容安排9-11
• 第2章 微带天线工作原理与分析方法11-19
• 2.1 引言11
• 2.2 微带天线概述11-14
• 2.2.1 微带天线的结构11-12
• 2.2.2 微带天线的辐射机理12-13
• 2.2.3 馈电方式13-14
• 2.3 微带天线的主要分析方法14-16
• 2.3.1 传输线模型法14-15
• 2.3.2 空腔模型法15
• 2.3.3 全波分析法15
• 2.3.4 小结15-16
• 2.4 微带天线的性能参数16-18
• 2.4.1 方向图16
• 2.4.2 辐射强度16
• 2.4.3 方向性系数16-17
• 2.4.4 效率17
• 2.4.5 增益17
• 2.4.6 带宽17-18
• 2.5 微带天线设计参量和要求18-19
• 第3章 基于左手材料的微带天线研究19-28
• 3.1 左手材料的基本概念19-20
• 3.2 左手材料的基本原理20-21
• 3.3 左手材料的特性21-23
• 3.3.1 负折射效应21-22
• 3.3.2 逆多普勒效应22
• 3.3.3 逆切伦科夫辐射效应22-23
• 3.3.4 完美透镜23
• 3.4 左手材料在微带天线中的应用23-24
• 3.5 基于复合左右手传输线结构的微带天线设计24-28
• 第4章 基于光子晶体的微带天线研究28-38
• 4.1 光子晶体的基本概念28
• 4.2 光子晶体常见的结构28-29
• 4.3 光子晶体的基本特性29-31
• 4.3.1 光子带隙29-30
• 4.3.2 光子局域30-31
• 4.4 光子晶体的理论模型31
• 4.5 光子晶体的分析方法31-32
• 4.6 光子晶体微带天线设计32-35
• 4.7 光子晶体与左手材料异质结构天线35-38
• 第5章 总结与展望38-39
• 参考文献39-43
• 致谢43

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 张友俊,姬波,李英;光子带隙结构在微波方面的应用[J];激光与光电子学进展;2004年09期

2 欧阳征标,李景镇;光子晶体的研究进展[J];激光杂志;2000年02期

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本文编号：350624