基于新型人工電磁媒質(zhì)的新型天線.pdf

1、NovelAntennasBasedonMetamaterialsADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYZHOUBinSupervisedbyProfessorCUITiejunStateKeyLaboratoryofMillimeterWavesSchooloflnformationScienceand

2、EngineeringSoutheastUniversityFebruary2012基于新型人工電磁媒質(zhì)的新型天線碩士生：周斌導(dǎo)師：崔鐵軍教授(東南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院毫米波國家重點(diǎn)實驗室)摘要新型人工電磁媒質(zhì)(Metamaterials)自誕生之日起就受到了廣泛關(guān)注，如今已經(jīng)從理論實驗逐漸走向工程應(yīng)用。Metamatefials是由人工設(shè)計的尺寸遠(yuǎn)小于工作波長的單元結(jié)構(gòu)按照一定方式周期性或非周期性排列組成的陣列，可以實現(xiàn)人們所需的電

3、磁參數(shù)，具有自然界中媒質(zhì)沒有或者很難實現(xiàn)的電磁特性。由于Metamaterials的性質(zhì)是由構(gòu)成其的基本單元結(jié)構(gòu)所決定的，所以通過對單元結(jié)構(gòu)的設(shè)計，可以方便地對Metamaterials的宏觀電磁特性進(jìn)行控制。本文主要探討了新型人工電磁媒質(zhì)在天線中的應(yīng)用，提出了多種具有重要價值和廣闊應(yīng)用前景的新型天線。本文主要研究的內(nèi)容和貢獻(xiàn)如下：1)提出將各向異性零折射率媒質(zhì)應(yīng)用在Vivaldi天線中，和Vivaldi天線有機(jī)地融合在一起，在特定波段

4、有效地提高了Vivaldi天線的定向性和增益，同時并不影響Vivaldi天線在其他頻段上的性能。在本文的設(shè)計中，用戶可以根據(jù)實際情況做適當(dāng)調(diào)節(jié)，從而在感興趣的波段上對Vivaldi天線的性能進(jìn)行改善，增加了實際應(yīng)用價值。2)提出寬帶高增益Vivaldi天線，由于結(jié)構(gòu)單元的局限，使得各向異性零折射率只能在較窄的頻段內(nèi)對Vivaldi天線的性能進(jìn)行改善。為此，本文提出非均勻各向異性零折射率媒質(zhì)，可在比較寬的頻帶內(nèi)都能提高Vivaldi天線的