基于超介質微帶天線小型化與多頻特性研究.pdf

1、隨著通信系統(tǒng)業(yè)務的快速拓展，通信設備不斷地向小型化發(fā)展，對天線尺寸、集成化及工作頻段的要求也越來越嚴格。在某些通信場合，較低的通信頻段導致傳統(tǒng)半波長微帶天線的實際尺寸偏大，故采用一定措施實現尺寸減小是非常必要的。同時為了實現對通帶內其它頻率的抑制作用，很多通信系統(tǒng)都要求天線具備穩(wěn)定的多頻工作特性。而傳統(tǒng)的增頻技術僅能產生2-3個性能穩(wěn)定的工作頻段，且調試過程極其繁瑣。因此，研究和設計出性能優(yōu)良的小型多頻微帶天線已經成為一個迫切的需求。<

2、br>　　 超介質的成功合成為天線小型化和多頻特性的實現提供了更為簡便的途徑。本文利用兩種不同形式的超介質——復合左右手傳輸線和腔體型超介質，分別構建了四種不同類型的超介質微帶天線，均實現了天線的小型化和多頻工作特性。兩大類超介質在微帶天線中的不同加載方式，還使得天線其它性能得到不同的改善。根據超介質理論可知，基于超介質微帶天線更容易實現天線多頻性能，進一步降低物理尺寸。針對通信系統(tǒng)要求實現天線小型化和多頻特性的問題，本文系統(tǒng)地研究了

3、超介質微帶天線構造方案和分析了超介質幾種不同加載方案各自的優(yōu)缺點，主要研究工作如下:
　　 (1)運用電磁仿真軟件HFSS和MATLAB聯合仿真，著力構建性能優(yōu)良腔體型超介質模型。通過調節(jié)模型結構實現超介質在微波S、C頻段中具有雙負特性。
　　 (2)通過在普通多頻微帶天線的介質基層內和輻射貼片外部周期地加載腔體型超介質單元，分別實現多頻微帶天線的小型化，并用HFSS軟件仿真分析加載超介質前后微帶天線工作頻段、方向圖和增

4、益等參數變化。
　　 (3)基于復合左右手傳輸線原理，利用電磁仿真軟件HFSS設計一種基于復合左右手周期性結構的小型多頻超介質天線。結合縫隙切割技術，在周期性結構基礎上重構和加工了一種基于復合左右手非周期結構的小型超介質微帶天線，實現其諧振頻率能夠覆蓋WLAN的通信頻段。
　　 (4)對比基于腔體型結構和復合左右手結構的超介質微帶天線，總結兩種不同類型各自的優(yōu)缺點。對復合左右手非周期結構的超介質微帶天線加載腔體型超介質覆