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如何使用单个CSRR结构实现超宽带天线的设计
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随着雷达、航天航空器等的快速发展以及遥测、通信技术的不断提高，对天线提出了更多更苛刻的要求。微带天线由于低剖面、体积小、质量轻等特点，在天线领域占据了重要的地位。而由于微带天线一般具有频带窄等缺点，其应用受到一定的限制。如何展宽带宽已成为微带天线设计的重要研究方向。近年来左手材料取得了重大进展，由于其介电常数和磁导率在特定的频带均表现为负值，具有负折射率等独特电磁特性，对于改善现有电子系统的性能有着重要的实际意义。Pendry等首先提出开口环形谐振器（SRR，Split Ring Resonator）可以作为左手材料中的基本单元，随后SRR被广泛应用于左手材料的制作。Marques等对比了宽边耦合和边缘耦合的SRR的磁谐振效应。由于SRR是一个具有高品质因子的电小尺寸谐振器，它也被用来设计天线和屏蔽罩。Kim用SRR型裂缝在宽频带天线上设置了一个阻带;Yang等用单个SRR结构设计了宽频带天线;Bulu等把线源放置在由SRR制成的媒质中，在SRR的谐振频率附近，线源的辐射图具有很高的方向性。另外，Falcone还研究了SRR的互补结构——逆开口环形谐振器。本文提出了一种基于单个CSRR结构的超宽频带天线设计，它利用微带线结构作为馈电和阻抗匹配网络。我们先仿真了各参量对天线的回波损耗的影响，并进行优化，最终制作了样机。实测结果表明该天线的频带宽度为1.6至22.6GHz。
本文采用单个CSRR结构设计了频带宽度为1.6至22.6GHz的超宽带天线，其增益在任何频率都大于4dB，根据仿真结果制作了样机，实测结果与仿真结果相吻合。在不同频率，该天线的主瓣方向也不同，其物理机理有待进一步研究。
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