ebg结构设计及在天线中的应用研究

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1、EBG结构设计及在天线中的应用研究作者姓名U罗洁U导师姓名、职称U龚书喜教授一级学科U电子科学与技术U二级学科U电磁场与微波技术U申请学位类别U工学硕士U提交学位论文日期U2014年12月学校代码U10701U学号U1202120927分类号UTN82TN82U密级U公开西安电子科技大学硕士学位论文EBG结构设计及在天线中的应用研究作者姓名：罗洁一级学科：电子科学与技术二级学科：电磁场与微波技术学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：龚书喜教授2014提交日期：年12月DesignoftheElectromagnetic

2、Band-gap(EBG)StructureanditsapplicationontheAntennaAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicScienceandTechnologyByLuoJieSupervisor:Prof.GongShuxiDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人

3、声明所呈交的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中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技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做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作

4、的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要电磁带隙（ElectromagneticBandgap，EBG）结构是一种特殊人工电磁材料，由于其独特的带隙特性而广泛的被用于天线和微波领域。其具有的表面波带隙可以应用于减小天线互耦，提高天线和微波器

5、件的性能等，而其同相反射相位带隙可用于设计低剖面天线、天线隐身等方面。由于其广泛的应用，对新型EBG结构的研究具有一定的理论价值和工程意义。本文从EBG基本理论入手，介绍了EBG的等效电路理论、软件模型仿真方法和EBG带隙测量方法，研究了几种小型化和多频带EBG新型结构，探讨了EBG结构如何在天线隐身和相控阵圆极化天线中改善其轴比中的应用。本文的具体工作如下：第一，首先研究了Mushroom-likeEBG各参数对其同相反射相位带隙的影响，并且在理论基础上设计了一种改进的交指型EBG实现结构的小型化，结果表明这种EBG

6、结构比传统蘑菇型EBG尺寸上减小了80.2%。然后对EBG结构的多频化进行了研究，通过等效电路模型分析，设计了一种过孔边缘化的双层EBG结构。它具有多频带特性，在X极化下能产生三个反射相位带隙，在Y极化下能产生两个相位带隙，并具体讨论了各参数的对反射带隙的影响。第二，对HIS表面的同相反射相位带隙进行研究后将其应用于天线的雷达截面（RadarCrossSection,RCS）减缩。在分析和验证了高阻抗表面（HighImpedanceSurface,HIS）减缩天线RCS的基本原理后，研究了HIS结构的加载方式、加载位置

7、、加载周期数量对天线RCS减缩的影响。然后将设计的多频HIS结构加载到4*1的U形槽双频贴片天线阵列的单元间隙处，实现对双频微带贴片阵列的带内RCS减缩，并保持天线阵列良好的辐射性能。第三，圆极化的微带相控阵由于其单元之间的耦合使得轴比特性恶化，所以首先利用单元旋转改善其角度扫描时的轴比，同时加载EBG结构抑制表面电磁波传播进一步降低轴比，从研究结果中看出在一定扫描角范围内轴比得到了一定的改善。关键词：电磁带隙结构雷达截面小型化微带天线论文类型：应用基础研究类I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTR

8、ACTElectromagneticbandgap(EBG)isaspecialkindofartificialelectromagneticmaterialthatisverywidelyusedforantennasandmicrowavefieldbecauseofitsuniquecharacteristicofband-