左手传输线在新型天线设计中的应用

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1、摘要左手材料是一种能够在部分频段同时具有负介电常数e和负磁导率u的新型人工合成材料，这种材料具有多种奇异的物理性质。当左手材料和传统右手材料结合在一起构造复合左右手微波器件或天线时，将可以获得一些新的应用。本文结合研究项目的实际需要，系统分析了复合左手传输线结构的工作原理、特性和设计方法，并通过仿真和试验的方式研究左手传输线在天线设计中的～些实际应用。本文内容共分为五章，其中：第一章全面介绍了左手材料的发展历史、研究现状及其特殊豹电磁性质。第二章应用传输线理论详细分析了左手传输线的工作状态、微波特性，并介绍它在微带电路

2、中的应用。第三章研究左手传输线在微带阵歹{j天线系统中的应用；利用其相位超前的特性补偿传统右手传输线所具有的相位滞后，设计出基于复合左右手传输线结构的新型微带阵列天线，并对其进行了测试。文中详细介绍了该天线的设计思路、结捣参数，并给出了最终测试结采。第四章研究左手传输线在四臂螺旋天线馈电系统中的应用：利用其色散斜率与传统右手传输线色散斜率近似以及相位超前的特性，设计出基于左手传输线结构的一分四馈电巴伦，并对其进行了理论与仿真分析。第五章研究左手传输线在漏波天线系统中的应用：利用左手传输线自身所具有的辐射特性来构造非传统

3、意义上的微带漏波天线，并对其进行了理论与仿真分析。关键词：左手材料复合左右手传输线天线AbstractLeft-handedmaterial(LHM)isanewtypeofartificialmaterial晰nlsimultaneouslynegativepermittivityandpermeabilityoveracertainfrequencyband,itisofsomeuniquephysicalproperties．WhenLHMiscombinedwithconventionalfight-hande

4、dmaterial(RHM)toconstructcompositefight／left-handedmicrowavecomponentsorantennas，somenovelapplicationsanddesignscanbeobtained．Withtheneedoftheprojects，thispaperillustratestheprincipleofdesignofcompositefight／left-handedtransmissionline(CRLHTL)，somepracticalappli

5、cationswitllCRLHlineinantennadesignhavebeenstudiedbymeansofsimulationsandexperimenm．Thereare5charptersinthisthesis，andinthefirstcharpterthehistory,presentstatusanditsspecialelectromagneticpropertiesofLHMaregenerallyintroduced．Inthesecondcharpterthemicrowavecb_ar

6、acteristicsofCRLHlinearediscussedindetail，anditsapplicationsinmicrostripcircuitsarealsoincluded．InthethirdcharperthedesignofanovelmicrostriparrayantennawithCRLHTLisillustrated：Utilizingthepositivephasedelaytocompensatethenegativephasedelayofordinaryright·handedt

7、ransmissionlinefRrtTL)，anewtypeofarrayantennaispresented，Thedesignmethodsandstructuralparametersaredescribedandtheexperimentalresultsaregiven．Inthefourthcharperanovelfeedbalunoffour-armshelixantennaisdiscussed．BasedonthefactthattheslopeofdispersioncurveforLHTLis

8、similartothatofRHTL．aonediviededbyfourfccdbalunhavebeentheoreticallydesignedandstudiedwithsimulation．Inthefifthcharpteranovelleaky-waveantennadesigned、撕thCRLHTLispres