基于左手材料和光子帶隙結構的微帶天線設計.pdf

1、傳統(tǒng)的微帶貼片天線增益和方向性較低，如何提高微帶貼片天線的增益和方向性成為微帶天線研究的熱點之一。超常介質是一種新型的人工合成電磁材料，具有自然材料所不具備的電磁特性。因此電磁特異材料可以在天線技術上帶來更為廣闊的視野以及廣泛的應用。左手材料和光子帶隙結構將為微帶天線的設計提供新的方向。本文主要研究了左手材料和光子帶隙結構在微帶天線中的應用，本文的主要工作如下：
　　1、研究了左手材料的基本理論和設計方法。設計了Smith左手材料

2、和新型的左手材料。通過散射參數(shù)提取法得到周期性結構材料的電磁特性。討論了幾何參數(shù)對左手材料特性的影響。改變左手材料的形狀尺寸排列方式可以得到需要的左手頻段。
　　2、比較了光子帶隙結構的數(shù)值分析方法的優(yōu)缺點，研究了光子晶體帶隙結構的設計方法。通過布拉格散射理論來設計光子帶隙結構，并運用計算機仿真軟件對光子帶隙結構尺寸進行優(yōu)化，獲得滿意的光子頻率禁帶。詳細描述了微波光子帶隙結構在微帶天線中的應用。
　　3、根據(jù)微帶天線的基本理

3、論，設計了矩形微帶貼片天線，分析了矩形貼片微帶天線的輻射特性和阻抗匹配。設計了新型左手材料和光子帶隙結構微帶貼片天線。分析了左手材料和光子帶隙結構對天線性能的影響。仿真結果表明，左手材料和光子帶隙結構可以降低天線的回波損耗，提高天線的增益和方向性。
　　4、運用空腔模型法來分析柱面微帶天線的輻射場，設計了柱面微帶貼片天線。設計了新型柱面左手材料和光子帶隙結構微帶貼片天線，并將其性能與傳統(tǒng)柱面微帶天線進行對比。將左手材料和光子帶隙結