新型人工电磁表面在可重构微带天线中的应用

发布时间：2023-11-25 20:07

　　微带天线是比较成熟的天线类型,但是又经久不衰、不断发展。微带天线具有体积小、剖面低等其他显著优点,但也存在增益低、工作带宽窄等缺点。新型人工电磁表面是一个新兴的热门领域,将其应用在微带天线上可以改善某些性能。比如利用超表面对微带天线进行频率可重构,仅使用一款微带天线便能实现在多个频率上工作,可以减少天线的加工数量。或者利用超表面对微带天线进行极化可重构,使原本只能在单个极化状态下工作的天线实现多种极化方式工作。一般情况下,若人工电磁材料设计得当,还能提高微带天线的增益,改善微带天线的方向图。本文论述了频率可重构超表面、极化可重构超表面以及相关微带天线的设计过程,利用散射参数逆推法提取了一款椭圆形频率可重构超表面的等效电磁参数,将另一款方环结构超表面放置在微带天线上方,可以通过机械旋转的方式在5.0GHz-5.6GHz之间连续改变微带天线的谐振频率。文中设计的矩形切角型极化可重构超表面可以通过在微带天线上方机械旋转,使微带天线在5GHz处的极化方式在线极化、左旋圆极化和右旋圆极化之间自由切换。在此基础上,将两款超表面应用于同一微带天线上组合成三层形式的超表面天线,实现了4GHz和5GHz...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
缩略词
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 论文的主要内容与章节安排
第二章 微带天线
    2.1 微带天线辐射原理
    2.2 微带天线传输线模型
    2.3 微带天线圆极化
        2.3.1 圆极化天线基本理论
        2.3.2 微带天线圆极化实现方法
    2.4 本章小结
第三章 新型人工电磁表面
    3.1 Floquet定理
    3.2 超表面等效媒质理论
    3.3 超表面单元的等效相对介电常数和等效相对磁导率求解
        3.3.1 散射参数逆推法
        3.3.2 S参数获取方法
    3.4 椭圆形频率可重构超表面单元等效参数求解
    3.5 本章小结
第四章 基于双层超表面的双频极化-频率可重构微带天线设计
    4.1 微带贴片天线设计
        4.1.1 微带天线的贴片设计
        4.1.2 微带天线馈电结构设计
    4.2 矩形切角型极化可重构超表面设计
    4.3 环形频率可重构超表面设计
    4.4 双频段极化频率双可重构微带天线设计
    4.5 本章小结
第五章 基于极化转换超表面和金属板的可重构缝隙天线设计
    5.1 缝隙天线基本理论
    5.2 极化可重构缝隙天线设计
    5.3 仿真结果
    5.4 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 本论文的主要工作
    6.2 未来工作的展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文



本文编号：3867773