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《基于地面腐蝕型光子晶體的多頻微帶天線的設(shè)計(jì)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、基于地面腐蝕型光子晶體的多頻微帶天線的分析與設(shè)計(jì)摘要：在C型縫隙微帶天線中引入光子晶體結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種基于PBG結(jié)構(gòu)的多頻微帶天線，此PBG結(jié)構(gòu)是在C型縫隙微帶天線的接地板上腐蝕出周期性E型圖案，并采用基于有限元方法的電磁仿真軟件AnsoftHFSS10.0對所設(shè)計(jì)的天線進(jìn)行了仿真分析。結(jié)果表明，與普通的C型縫隙天線相比，PBG結(jié)構(gòu)的引入在一定程度上改善了天線的多頻工作帶寬，且天線的多頻輻射特性得以顯著改善。當(dāng)諧振頻率為2.40GHz時(shí)，天線水平方向上的輻射被削弱了5.775dB；在諧振頻率為3.64GHz時(shí)，其增益增加了0.585d
2、B，前后比提高了4.573dB；當(dāng)諧振頻率為4.56GHz時(shí)，天線的主瓣分離現(xiàn)象得以有效改善，且增益提高了0.263dB。從而驗(yàn)證了這種設(shè)計(jì)方案在抑制表面波、提高增益及改善天線的輻射特性等方面的有效性。關(guān)鍵詞：PBG結(jié)構(gòu)；C型縫隙天線；表面波；增益中圖分類號：TN82文獻(xiàn)標(biāo)識碼：BAnalysisandDesignofaMulti-FrequencyMicrostripAntennawithEtchedHolesontheGroundPlaneYANGhong,CHENYifen,SHAOJianXing，LIZhengHua(Col
3、legeofElectricalEngineering,ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications,Chongqing400065,P.R.China；)Abstract:BasedontheC-shapedmicrostripslotantenna,anewPBGsubstrateformulti-frequencymicrostripslotantennaisdesigned.ThesubstratehastheE-shapedcorrodedpatternintheground
4、plateperiodically.NumericalsimulationisperformedfortheantennawithAnsoftHFSS10.0,whichisakindofsimulationsoftwarebasedonFiniteElementMethod(FEM).ComparingwiththeC-shapedmicrostripslotantenna,boththemulti-frequencycharacteristicsandradiationofthisproposedantennaareimprove
5、d.Whentheresonantfrequencyis2.4GHz,thehorizontalradiationisreducedby5.775dB;Attheresonantfrequenciesof3.64GHz,thegainincreases0.585dBandthefront-to-rearratioincreases4.573dB,Attheresonantfrequenciesof4.56GHz,theseparationoftheantennamainlobeiseffectivelyimproved,andtheg
6、ainincreases0.263dB.Theresultdemonstratesthatthestructureisefficientinimprovingtheantennagainandradiationdirectivitybysuppressingsurfacewaveofthemicrostripantenna.Keywords:PBGstructure;C-shapedslotmicrostripantenna;surfacewave;gain1引言微帶天線具有體積小、重量輕，可以與導(dǎo)彈、衛(wèi)星等載體表面共形，同時(shí)適用于印
7、刷電路技術(shù)大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在軍事和民用方面都有廣泛的應(yīng)用前景。但是微帶天線中存在表面波，表面波帶來了兩大不利影響：一方面使能量被束縛在介質(zhì)層附近不能輻射出去，從而降低了天線效率；另一方面，在介質(zhì)截?cái)嗵?，電磁波發(fā)生輻射和繞射，引起方向圖后瓣和旁瓣起伏加大，使天線容易受電子干擾。如何提高微帶天線的輻射效率和抑制由表面波帶來的耦合問題一直沒有很好的解決[1]。近年來出現(xiàn)的PBG（photonicbandgap）材料，也稱光子晶體，為解決上述微帶天線的問題提供了新的思路。所謂PBG結(jié)構(gòu)是一種人造周期結(jié)構(gòu)，主要通過在一種介質(zhì)中周期性地加入另一
8、種介質(zhì)來獲得。在光子晶體中，由于介電常數(shù)存在空間上的周期性，當(dāng)電磁波在其間傳播時(shí)，受周期性勢場的影響（類似于電子中的Bragg散射），光波色散曲線成帶狀結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)類似于半導(dǎo)體的禁帶的“光子禁帶”[2]，落在禁帶中的電磁波
