基于新型EBG結(jié)構(gòu)的光子晶體天線設(shè)計(jì).pdf

1、EBG（Electronic Band-Gap）結(jié)構(gòu)是一種光子晶體結(jié)構(gòu)。它是由光子晶體結(jié)構(gòu)應(yīng)用于微波射頻波段產(chǎn)生的一種稱謂，是一種周期性介質(zhì)結(jié)構(gòu)。光子晶體的帶隙與電子能帶非常相似，將具有不同折射系數(shù)的介質(zhì)在空間按一定的周期排列，當(dāng)周期結(jié)構(gòu)為波長(zhǎng)的數(shù)量級(jí)時(shí)，同樣會(huì)由于周期性布拉格散射在一定范圍內(nèi)產(chǎn)生光子禁帶。能量與頻率平方是成正比的，能量分級(jí)而出現(xiàn)的部分禁帶，意味著禁止某頻段電磁波在其中傳播。而另一種高阻光子晶體原理是相鄰金屬單元產(chǎn)生等效

2、電容，導(dǎo)電通路產(chǎn)生等效電感，它們形成等效濾波器，并在特定頻段阻止電流導(dǎo)體面流動(dòng)。這種特性被稱為電磁帶隙或光子帶隙。這種結(jié)構(gòu)最早由Yablonovitch提出，該結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)材料截然不同的功能能特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，使得其成為物理學(xué)、電磁場(chǎng)理論、材料科學(xué)等領(lǐng)域關(guān)注的研究熱點(diǎn)。
　　本文目的是研究EBG微波/射頻光子晶體的電磁特性，并探索它在微波/射頻天線中的應(yīng)用。研究EBG微波/射頻光子晶體，通過數(shù)值計(jì)算以充分理解EBG微波/射頻光子晶體帶隙的

3、形成機(jī)理，掌握帶隙與光子晶體各項(xiàng)參數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，對(duì)EBG微波/射頻光子晶體天線的設(shè)計(jì)提供參考。同時(shí)設(shè)計(jì)光子晶體天線，并設(shè)計(jì)移動(dòng)通信子系統(tǒng)驗(yàn)證光子晶體天線性能。
　　1.研究?jī)?nèi)容之一是EBG微波/射頻光子晶體電磁特性，追究表面波帶隙的成因，以及帶隙的數(shù)值計(jì)算方法和測(cè)量手段重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容是探索EBG微波/射頻光子晶體數(shù)值計(jì)算特性分析，充分理解微波光子晶體帶隙機(jī)理的基礎(chǔ)上，掌握帶隙與各參數(shù)之間的內(nèi)在關(guān)系。
　　2.除此之外，另一

4、研究?jī)?nèi)容就是研究EBG微波/射頻光子晶體在天線中的應(yīng)用，它在簡(jiǎn)單線天線、微帶天線中的應(yīng)用，分析所設(shè)計(jì)的新型的EBG微波/射頻光子晶體在提高天線的帶隙性能及對(duì)天線的輻射性能的提高方面的改善作用。此外還對(duì)其他結(jié)構(gòu)的可能影響進(jìn)行初步分析。然后對(duì)結(jié)合天線結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，對(duì)EBG微波/射頻光子晶體天線特性及其原理進(jìn)行分析研究，并最終通過仿真和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證指導(dǎo)。
　　3.重點(diǎn)研究基于EBG微波/射頻光子晶體天線的無線通信子系統(tǒng)中的應(yīng)用，對(duì)