基于电磁超材料的新型平面天线的研制

《基于电磁超材料的新型平面天线的研制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、＊？４去钟化Ａ葦ＹＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＭＯＬＯＵＮＩＴＦＧＹＯｆＣＨＩＮＡＩＶＥＲＳ专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ＇＇．心…、一心ｒ心？勸Ｉ论文题巨基于幌超材欄麵平面天线的欄专业学位类另！＾工程硕壬．学号２０１３２２０４０５１２／＾作者姓名彭泮＊指导教师曾刚副教授＇＊＇■？－，、＇节‘＇、．

2、：．＇．．韓，．■－．．己独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地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己在论文中作了明确的说巧并表示谢意。作者签名：道气日期：山（（年文月（芝日论支使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使

3、巧学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被杳阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或、扫描等复制手段保汇编学位论文。存（的学位论义在解密保密后应遵守此规定）者签名：乾导师签名：作予ｆ日期：＞年ｒ月ｊＴ日１知若分类号密级注1UDC学位论文基于电磁超材料的新型平面天线的研制（题名和副题名）彭洋（作者姓名）指导教师曾刚副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位

4、级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2016.04论文答辩日期2016.05学位授予单位和日期电子科技大学2016年06月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DesignandResearchofNovelPlanarAntennaBasedonElectromagneticMetamaterialAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina

5、Major:MasterofEngineeringAuthor:PengYangSupervisor:ZengGangSchool:SchoolofPhysicalElectronics摘要摘要现代无线通信系统越来越小型化、集成化和多功能化，天线作为无线通信系统的重要收发元件也面临着多重挑战。为了与无线通信系统相集成，天线设计者必须设计出小尺寸、多频、低剖面、宽频带、结构简单和价格低廉的天线。传统的实现手法和常规材料已经不能满足天线发展的需要，超材料的提出为天线的发展开拓了一个新的领域。自从超材料

6、的几种不同结构形式被提出以来，其微带实现形式的复合左右手传输线在天线领域得到广泛应用,它具有传统传输线所不能比拟的一系列优点，比如低损耗、负折射率以及非线性的相位常数等。本文首先分析了超材料天线领域国内外的研究现状和研究热点，接着描述了超材料与天线的基本理论，最后围绕着设计小型化和多频段天线的宗旨设计了三款不同的超材料天线。本文的主要内容包括以下几个方面：1.设计了一款基于超材料的小型化三频带天线。利用非对称共面波导进行馈电以减小天线的尺寸。利用两个简化的超材料单元来替代一般的超材料结构，使天线的

7、尺寸得以进一步减小，同时激励天线的零阶谐振和天线本身的谐振，使天线工作在1.76GHz的UMTS频带，5.2GHz和5.8GHz的WLAN频带。讨论了各参数与天线谐振频率之间的变化关系，绘制了三个频点处的电流分布图。加工天线并实测，测试结果与仿真结果基本吻合。2.设计了一款基于超材料的小型化宽带多频天线，天线的尺寸为16×23.2×31.6mm。利用缝隙电容实现左手电容，微带短截线电感实现左手电感，同时激励天线的零阶谐振和一阶谐振，通过调节左手原件值，使天线的零阶谐振和一阶谐振相融合以获得宽带性能

8、。同时在地板上开弯折形槽以激励高频谐振。所设计的天线能工作在2.44-3.69GHz的WiMax频段和5.6-5.9GHz的WiFi频段。3.设计了一款加载超材料单元的多频带天线。在传统矩形贴片单极子天线上加载两个复合左右手传输线单元结构，每个单元激励一个新的谐振，该新的谐振仅仅与超材料单元的结构尺寸有关，通过调节超材料单元的尺寸，能够灵活的调节其谐振频率。同时单极子天线本身的谐振并不受影响。天线能工作在2.5-3.69GHz的WiMax频段和1.227GHz的GPS频段。文章给出