基于左手材料的微帶天線研究.pdf

1、左手材料是一種介電常數(shù)ε和磁導率μ同時為負的新型人工合成結構材料，與傳統(tǒng)右手材料不同，其電場、磁場與波矢量滿足左手法則，相速度與群速度傳播方向相反，因而表現(xiàn)出一系列反常的電磁現(xiàn)象，如光的負折射效應、逆多普勒效應、逆cherenkov輻射、完美透鏡等。2003年，左手材料的研制被美國《科學》雜志評為2003年度十大科技創(chuàng)新突破之一，是當今電磁學研究領域中的前沿課題。
　　 本論文主要研究左手材料在微帶天線中的實現(xiàn)和應用問題，通過理

2、論分析、數(shù)值仿真等手段，提出了兩種結構新穎的復合左右手傳輸線單元，通過加載這兩種新型結構的微帶天線，可分別可用于3.5GHz無線接入系統(tǒng)頻段和5.8GHz開放頻段，比較具備代表性。
　　 論文首先簡要介紹了左手材料的基本原理以及目前國內外對左手材料的研究進展和方法。然后，在基于復合左右手傳輸線電路模型的基礎上，對傳統(tǒng)交指結構單元尺寸進行了優(yōu)化仿真，設計了一款中心頻率在3.6GHz的微帶漏波天線，該天線波束輻射具有從后向到前向掃描

3、的能力，驗證了該結構具備左手材料的特性。隨后，在傳統(tǒng)交指結構單元的基礎上，創(chuàng)新性地提出了兩款新型的結構單元：L型交指結構單元和交指接地型結構單元。通過對加載L型交指結構單元的微帶天線進行仿真優(yōu)化，設計了一款工作頻率在3.5GHz的微帶天線，該天線可用于3.5GHz無線接入系統(tǒng)，尺寸僅為同頻傳統(tǒng)微帶貼片天線的26.5％，具有良好的輻射增益，實現(xiàn)了天線的小型化；另外，針對交指接地型結構單元，設計了一款工作頻率在5.8GHz的微帶天線，該天線