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《华东师范大学》 2006年
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共形PBG结构的带阻特性及其在共形微带天线中的应用研究

李传敬  
【摘要】:随着军用科技的不断发展,对通信系统的要求也越来越苛刻。需要天线除了具有良好的电器性能还不能破坏飞行器的空气动力学参数,这就要求天线要和飞行器良好地共形;在地面装备中,微波通信设备要抵抗恶劣的气候条件和机械震动,并且需要天线系统的剖面比较低,这样才能更好的伪装自己。所以共形天线一直是研究热点。近几年来,PBG(photonic band gap)结构逐渐成为微波领域里的热点,共形PBG结构应用于共形天线也是最近研究的一个新的发展方向。本论文研究了共形PBG结构的带阻特性;将共形PBG结构应用于共形微带天线。论文主要包括以下内容: 首先,列举了部分PBG结构的基本原理和研究方法,其中比较常用的研究方法是布拉格散射理论和数值方法,介绍了一般的PBG设计和研究的步骤。 其次,介绍了微带天线和共形微带天线的基本原理和设计方法,阐述了普遍采用的理论设计加数值仿真优化的实现途径。 第三,结合带隙结构的基本原理,提出了一种柱面共形的PBG结构,通过对这种共形PBG结构进行三维电磁场仿真,实现了一定的带阻特性。然后分析了表面曲率半径、介电常数和开槽大小等参数变化对其带阻特性的影响。通过实验验证了这种共形PBG结构的可行性。 第四,研究了高阻抗的共形PBG结构在共形微带天线中的应用,应用这种结构抑制了表面波、减小了表面曲率对共性微带天线的影响,提高了共形微带天线的增益。通过对比研究了天线的谐振频率和增益随表面曲率半径的变化,通过实验验证了共形高阻抗PBG结构对共形微带天线的增益的提高作用。 第五,为了减小共形微带天线阵之间的耦合,在天线阵的阵元之间插入共形PBG结构,抑制了阵元之间的表面波,减小了阵元之间的耦合,仿真和实验的结果都显示这种方法行之有效。
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN822

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