电磁带隙和人工磁导体的研究与应用

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1、单位代码：10293密级：硕士学位论文论文题目：电磁带隙和人工磁导体的研究与应用学号1011020822姓名周鸿远导师许锋学科专业电磁场与微波技术研究方向无线通信与电磁兼容申请学位类别工学硕士论文提交日期2014年2月万方数据ResearchandApplicationofElectromagneticBandGapandArtificialMagneticConductorThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByZhou

2、HongyuanSupervisor:Prof.XuFengFebruary2014万方数据南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。研究生签名：_____________日期：____________南京邮电大

3、学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：____________导师签名：____________日期：_____________万方数据摘要近年来，电磁带隙结构和人工磁导体结构成为微波领域研究的热点之一，得到了学术界的广泛关注。这些结构具有容易制

4、备而且可以有效提高射频部件的性能。本文主要研究了共面紧凑型（UC-PBG）结构构成的虚拟的磁壁以及方形贴片结构和地面蚀刻技术应用于微带贴片天线。本论文首先介绍了电磁带隙结构的形成机制，即布拉格散射可以使电磁波在一定的频段范围内实现和电子带隙一样的禁带现象，并介绍了谐振条件下的人工磁导体结构在一定频段范围内可以实现同相反射并可能出现电磁带隙现象。鉴于共面紧凑（UC-PBG）结构的电磁带隙和人工磁导体特性，可以把它应用于构造虚拟的磁壁，限制电磁波的传播范围，实现TEM波导特性，两种不同的仿真方法被应用于构造虚拟磁壁。在两种不同仿真方法中，电场和磁场在波导中相似的分布情况表明了U

5、C-PBG结构可以实现虚拟的磁壁。方形贴片结构在不同入射角入射情况下具有较宽的带宽，即在一个较宽的频段范围内可以实现磁导体特性；地面蚀刻型结构在一定的频段范围内可以有效阻止电磁波的传播，实现电磁禁带现象。可以把它们结合起来应用于微带贴片天线结构中，利用地面蚀刻型结构可以有效抑制谐波，方形贴片结构提高增益，从而改善天线的性能。利用仿真软件比较了加载周期性方形贴片和地面蚀刻型圆孔的微带贴片天线和普通的微带贴片天线，可以发现性能的明显改善。仿真的结果和加工测试的加载周期性方形贴片和地面蚀刻圆孔的微带贴片天线的结果基本吻合。关键词:电磁带隙，人工磁导体，虚拟的磁壁，高增益天线I万方

6、数据AbstractInrecentyears,theelectromagneticbandgapstructure(EBG)andtheartificialmagneticconductorstructure(AMC)havebeenwidelyinvestigatedintheareaofmicrowaveandmillimeterwavetechnologyasoneofhottopics.Thisthesisstudiestheexistenceofthevirtualmagneticwallandthemicrostrippatchantennawithsquar

7、epatchstructureandgroundetchingtechniques.ThisthesisintroducesthemechanismofEBGstructuresfirstly,whichcanpreventthepropagationofelectromagneticwavesincertainfrequencybandsbecauseofBraggscattering.Artificialmagneticconductorstructureunderresonantconditionscanac