复合左右手传输线的传输及辐射特性的研究

发布时间：2017-09-02 12:41

  本文关键词：复合左右手传输线的传输及辐射特性的研究

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【摘要】：自然界中天然存在的材料一般都具有右手材料的特性,其等效出来的介电常数和磁导率都是一个负数,而通过人为的方法可以构造出与此性质相反的材料,这种材料就是通常所说的左手材料。左手材料作为电磁学的一个热点方向,具有许多不同于右手材料的特性,如负折射率,后向波特性等等。本文分析了传输线的等效电路模型并以此为基础构建出了复合左右手(CRLH)传输线结构,通过调整其模型结构,设计出了一款电可调的移相器和电可调的圆极化漏波天线,以此来研究了CRLH传输线的传输以及辐射等方面的应用。具体研究工作如下:首先,对左手材料的基本电磁特性进行概括,阐述了当前左手材料和左右手传输线在微波器件和天线等领域的应用进展,并对其功能实现方法和工作机理进行了深入的分析。其次,从等效电路模型的角度对传输线的工作原理进行了分析,以右手传输线的电路结构作为研究对象,通过加载变容二极管以及其他一些分立元件,设计出可以连续调节相位的电调移相器单元,并且通过移相器的S参数提取出了相应的等效介电常数和磁导率,从而验证了其具有左手材料的特性。然后再将5个移相器单元采用级联方式设计出变容二极管的偏置电路,经过仿真优化、样品加工和性能测试,实现了具有360度相移变化范围的电调移相器。最后,从漏波天线的工作机理出发,引入传统的圆极化天线原理,通过对传输线进行开槽与切角,设计出一款能实现前后±30?扫描的圆极化漏波天线。仿真结果表明该天线在扫描过程中,天线的轴比始终都保持在6d B以内。
【关键词】：CRLH传输线 移相器 漏波天线 圆极化
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN811
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题来源及背景8-9
• 1.2 国内外研究现状9-12
• 1.2.1 国外研究现状9-11
• 1.2.2 国内研究现状11-12
• 1.3 本文的研究内容及结构安排12-14
• 1.3.1 本文的研究内容12
• 1.3.2 本文的研究内容12-14
• 第2章 CRLH传输线的原理14-23
• 2.1 引言14
• 2.2 传输线的基本理论14-22
• 2.2.1 电报方程14-16
• 2.2.2 传输线的色散特性16-18
• 2.2.3 传输线的阻抗特性18-20
• 2.2.4 CRLH传输线的工作模式20-22
• 2.3 本章小结22-23
• 第3章 基于CRLH传输线的移相器的设计23-39
• 3.1 引言23
• 3.2 移相器的介绍23-25
• 3.3 CRLH传输线移相器的设计25-38
• 3.3.1 移相器单元的设计25-33
• 3.3.2 移相器的级联及馈电设计33-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第4章 圆极化漏波天线的设计39-53
• 4.1 引言39
• 4.2 圆极化漏波天线的工作原理39-42
• 4.2.1 漏波天线的工作原理39-40
• 4.2.2 圆极化天线的原理40-42
• 4.3 漏波天线的设计42-51
• 4.4 本章小结51-53
• 结论53-54
• 参考文献54-57
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果57-59
• 致谢59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 程强;林先其;秦瑶;刘若鹏;崔铁军;;平面左手结构在微波器件及天线设计中的应用[J];电子学报;2007年S1期

2 冉立新 ,陈红胜 ,皇甫江涛 ,章献民 ,陈抗生 ,孔金瓯;异向介质研究进展[J];微波学报;2004年03期

3 陈龙,何赛灵,沈林放;含负折射率介质的多层结构中倏逝波传播及隧道效应的分析[J];物理学报;2003年10期

4 姚蛟;;七位数控雷达中频移相器的设计[J];中国西部科技;2013年02期

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本文编号：778650