基于左手材料的小型化定向天线

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1、中文图书分类号：TP391密级：公开UDC：39学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：基于左手材料的小型化定向天线论文作者：王文琮学科：电子科学与技术指导教师：赛景波论文提交日期:2016.7UDC：39学校代码：10005中文图书分类号：TP391学号：S201302061密级：公开北京工业大学工学硕士学位论文题目：基于左手材料的小型化定向天线英文题目：THEMINIATURIZATIONOFDIRECTIONALANTENNABASEDONLEFT-HANDED

2、MATERIALS论文作者：王文琮学科专业：电子科学与技术研究方向：射频电路申请学位：工学硕士指导教师：赛景波副教授所在单位：电子信息与控制工程学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人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，也不包含为获得北京工业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

3、谢意。签名：王文琮日期：2016年05月30日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：王文琮日期：2016年05月30日导师签名：赛景波日期：2016年05月30日1摘要摘要根据设计需求，设计了一款基于左手结构的毫米波透镜16阵子微带阵列天线，其工作频率为35GHz。研究内容：研究内容分为理论计算部分与仿

4、真部分，理论计算主要推导了远场区辐射特性，天线各部分尺寸；仿真部分主要参照理论计算值做出模型，并利用HFSS仿真功能，验证理论计算值。具体研究方案及解决问题如下：1.利用传输线模型法分析了微带天线远场区电场强度，并计算出远场区方向图，并据此求出E面H面的方向图，根据阻抗分析推导出天线的谐振频率，利用空腔模型法推导天线增益与辐射效率，根据理论计算公式计算出微带天线尺寸，并在HFSS中构建模型仿真。2.推导阵列天线阵因子方向图函数，并结合微带天线推导出微带阵列天线远场区电场强度公式，依据此计算微带阵列天线远场方向

5、图，并推导出阵列天线波束角宽度计算公式，依据波束角计算公式反推出微带阵列天线的阵子间距，并按照理论值设计16阵子微带阵列天线，仿真之后对比理论数据。3.根据射线追踪法进行毫米波透镜几何结构推导，选定透镜材料，确定透镜尺寸，推导出毫米波透镜微带阵列天线远场区电场，并推导出远区方向函数，依据方向图推导出此时波束角宽度计算公式，增益计算公式，按照推导出的理论几何结构值设计毫米波透镜微带阵列天线，仿真对比理论值，分析误差原因。4.介绍左手材料性能，理论分析SRR作为反射板的可行性，将SRR作为反射基板加入设计好的毫米

6、波透镜微带阵列天线，仿真对比不加左手结构天线辐射特性。关键词：微带天线；阵列；毫米波透镜；左手结构2AbstractAbstractAleft-handedstructureofmillimeterwavelens16microstriparrayantennabasedontheworkingfrequencyis35GHzdesignedaccordingtodesignrequirements.Researchcontents:researchpointsasthetheoreticalcalculat

7、ionandsimulation,theoreticalcalculationmainlyderivethefar-fieldradiationcharacteristics,sizeofeachpartoftheantenna;simulationpartmainlyaccordingtothetheorycalculationmodel,andusesHFSSsimulationfunction,verifythetheoreticalcalculatedvalues.Solutionmethods:1.

8、Usingtransmissionlinemodelingmethodanalysisofthemicrostripantennafarfieldelectricfieldstrength,andcalculatethefarfieldpattern,andaccordinglycalculatedeHplanepattern,accordingtotheimpedanceanalysistoded