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光子带隙微带天线的研究_刘伟娜
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2015-05-19
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随着现代无线通信技术的飞速发展，微带天线因其剖面低、重量轻、易于共形等优点而得到了越来越广泛的应用。目前，微带天线的研究主要集中在小型化、宽频带、高增益等方面，光子晶体作为近年来新兴的一种材料，其具有禁带特性的光子带隙结构可以有效地用于微带天线，极大的改善了天线的性能。本文研究了光子带隙结构在微带天线中的应用，对光子带隙结构、微带天线原理及微带天线工程设计作了详细地介绍和分析，从理论上分析了光子带隙结构可以抑制微带天线中表面波的传播的特性，并设计了三种新型光子带隙微带贴片天线：新型光子带隙接地板微带天线，新型光子带隙悬置贴片微带天线，新型光子带隙平面倒置F天线。其中第三种天线中的光子带隙结构是粘贴在聚四氟乙烯材料的后面的周期性的圆金属贴片，这种光子带隙结构易于实现，在实际加工中可以通过在双面敷铜板蚀刻出周期性排列的圆金属贴片来得到。通过用AnsoR公司的高频电磁场仿真软件HFSs8．0计算和矢量网络分析仪HP507lB测试得到的结果表明，光子带隙结构可以有效地抑制表面波的传播，提高微带天线带宽和增益，改善天线的辐射方向图，从而提高微带天线的性能，并且可以使天线达到小型化。另外，由于新型光子带隙平面倒置F天线工作在2．4GI{z，可以用在一些无线通信系统中，如wLAN2．d和蓝牙无线系统，从而使光子带隙微带天线具有了实用价值。
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