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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(huì)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(kù)。
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(duì)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(hào)：TN82文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(lái)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(lái)的耦合問(wèn)題一直沒(méi)有很好的解決[1]。近年來(lái)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(wèn)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(guò)在一種介質(zhì)中周期性地加入另一
8、種介質(zhì)來(lái)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(shì)場(chǎng)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
