紧致型电磁带隙结构论文-苏子剑

紧致型电磁带隙结构论文-苏子剑

导读:本文包含了紧致型电磁带隙结构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:电磁带隙结构,反射相位测量,表面波天线,方向图可重构天线

紧致型电磁带隙结构论文文献综述

苏子剑[1](2015)在《紧致型电磁带隙结构及可重构天线与多模滤波器研究》一文中研究指出无线通信技术的发展对微波元器件提出了更高的要求,现代微波元器件的设计朝着多频带、多功能、小型化的方向发展,越来越多的新理论新材料被发掘应用,而学科的交叉发展也为微波元器件的设计注入了新的思路和技术。本文围绕紧致型电磁带隙结构、可重构天线以及多模滤波器展开了一系列研究。本文主要工作包括以下几个方面:1.利用保角变换推导出了图钉型电磁带隙结构的准静态等效媒质模型,在其几何参数、等效媒质特性之间架设了一座桥梁,该模型充分考虑金属过孔对工作频率以及带宽的影响,分析计算结果与测量值之间吻合良好,证明了该模型的有效性。2.分析了微波测量系统中的二端口十二项误差模型,提出了波导测量时需要的校准设置。对电磁带隙结构的反射相位测量进行了研究,通过分析波导中TE10模的传播过程,揭示了波导法测量电磁带隙反射相位结果与周期单元模型仿真计算结果差异的原因。分析了波导法测量反射相位的误差原因,提出了如何利用波导测量方法验证电磁带隙结构相位特性。3.搭建了大型TEM波导测量系统,系统工作在C波段和X波段,工作频段从5.8GHz到12.4GHz。设计了TEM波导腔体结构和测试用馈源,对系统中的波进行了实验测量,结果表明该系统能够很好地支持平面波的传播。利用该系统测量了电磁带隙结构的反射相位,得到的相位结果与周期单元模型仿真计算结果吻合良好,说明了这一实验手段的有效性和准确性。该方法大大降低了测量电磁带隙结构反射相位的复杂度,是一种快速有效的测量手段。4.分析了表面波的传输条件。将电磁带隙结构加载在表面波天线的四周,改变天线的电流分布,使表面波天线工作在馈源天线的本征频率上,改善了天线的匹配特性,扩展了天线的工作带宽。5.设计了一种可重构电磁带隙结构,利用PIN二极管控制金属过孔和地板之间的连接,从而控制表面波禁带特性。将这种可重构电磁带隙结构加载在方形微带天线的周围,控制表面波的传播方向,实现了天线远场方向图的可重构。设计的天线波束可以在四个方向进行扫描,天线的增益达到了9.3dB。6.设计了一种方向图可重构天线。天线采用馈源加四个寄生单元的方式设计,通过选择不同辐射单元上的U型缝隙的通断,控制单元上的电流,使天线能够产生叁种不同的远场方向图。利用H型缝隙设计了偏置电路,这种设计方式最大限度地减小了直流馈源对天线性能的影响。7.利用阶梯阻抗谐振器设计了一种双带带通滤波器,工作频率2.4GHz和5.2GHz,满足WLAN的需求。滤波器采用阶梯阻抗线抽头馈电,可以同时满足两个频带对外部耦合的指标要求,还能在高频端实现带外传输零点。将谐振器进行折迭从而大大减小了滤波器的面积,并实现源/负载和非相邻谐振器的交叉耦合,在低频端引入了带外传输零点,提高了带外隔离度。滤波器尺寸减小50%,满足了小型化的要求。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2015-04-01)

梁乐[2](2008)在《紧致型电磁带隙结构和双负媒质结构研究》一文中研究指出紧致型电磁带隙结构和双负媒质结构都是近年来提出的新型电磁材料,在微波和光学领域都有巨大的应用前景。电磁带隙结构一般是具有周期性的介电结构,它有一个显着的特点是可以人为地控制电磁波的运动,频率落在带隙中的电磁波是禁止传播的。紧致型电磁带隙结构本身具有窄带特性,这种带宽瓶颈使其应用大多局限于窄带天线或器件上。本文提出级联型的电磁带隙结构,用以展宽其带宽或实现双带工作,并将其应用于天线,抑制天线的后向辐射,减小单元之间的互耦,消除相控阵天线的扫描盲区。双负媒质结构的理论和应用研究刚刚起步,本文将其应用于波导天线及其阵列中,用以提高天线的增益。本文的主要工作可以概括为:1.通过无限周期的单元模型,使用周期边界条件,研究了Mushroom-like EBG结构的5个结构参数(金属面片宽度、缝隙宽度、基板介电常数、基板厚度、金属过孔半径)对表面波带隙和反射相位带隙的影响,并通过加载螺旋线圈增大EBG结构的带隙宽度。2.分析了不均匀EBG结构的传输特性和反射相位。使用直接传输方法分析有限周期EBG结构的带隙,建立了EBG结构在波导中的等效电路,提出了使用不同参数级联的方法用以展宽带隙,分别使用不同过孔半径和周期尺寸的EBG结构级联,级联后EBG结构的带隙范围基本覆盖原来均匀结构各自产生的带隙。并实验加工和测量了均匀过孔半径和不同过孔半径级联的EBG结构,实验结果与仿真数据吻合良好,验证了该方法的正确性。在反射相位特性方面,同样建立了分析有限周期EBG结构的模型,用不同面片大小的EBG结构级联构成巢穴型EBG结构,通过两种面片的混合,可以在两个频带获得同相反射特性。3.研究了EBG结构在微带天线中的应用。采用EBG结构与微带天线联合仿真的方法,准确确定EBG结构的带隙范围,EBG结构加载在两天线之间可以有效减小天线间的互耦,并将EBG结构加载在天线单元周围,可以有效减小天线的后向辐射,提高前向增益,改善了天线的辐射性能。设计加工了双频带微带天线,采用级联型方案构成双带EBG结构加载于两天线单元之间,仿真和实验结果表明,可以同时减小两个频带天线之间的互耦。4.分析了圆波导介质柱相控阵的扫描盲区现象,比较了阵中单元有源方向图和相控阵天线扫描特性的对应关系,并以15个单元的圆波导介质柱天线在E面排成均匀线阵,在扫描盲区出现的角度,有源方向图有尖而深的凹陷。将EBG结构应用于圆波导介质柱相控阵,可以有效抑制单元之间的耦合,消除相控阵的扫描盲区,扩大了扫描角的范围。5.以方形的SRR环和金属条带构成双负媒质结构单元,使用修正的NRW方法,通过放置双负媒质结构的二端口波导的散射参数,提取了等效的介电常数、磁导率和折射率,在所设计的工作频率,折射率接近于0,可以将原本发散的电磁波整理成趋近于覆层面法线方向的近似平面波,起到能量汇聚的功能。比较了双负媒质结构加载前后矩形波导天线及其阵列的增益方向图,数值仿真和测量结果表明,天线的前向增益得到显着的提高,同时对后向辐射也有一定的抑制效果。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2008-12-01)

紧致型电磁带隙结构论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

紧致型电磁带隙结构和双负媒质结构都是近年来提出的新型电磁材料,在微波和光学领域都有巨大的应用前景。电磁带隙结构一般是具有周期性的介电结构,它有一个显着的特点是可以人为地控制电磁波的运动,频率落在带隙中的电磁波是禁止传播的。紧致型电磁带隙结构本身具有窄带特性,这种带宽瓶颈使其应用大多局限于窄带天线或器件上。本文提出级联型的电磁带隙结构,用以展宽其带宽或实现双带工作,并将其应用于天线,抑制天线的后向辐射,减小单元之间的互耦,消除相控阵天线的扫描盲区。双负媒质结构的理论和应用研究刚刚起步,本文将其应用于波导天线及其阵列中,用以提高天线的增益。本文的主要工作可以概括为:1.通过无限周期的单元模型,使用周期边界条件,研究了Mushroom-like EBG结构的5个结构参数(金属面片宽度、缝隙宽度、基板介电常数、基板厚度、金属过孔半径)对表面波带隙和反射相位带隙的影响,并通过加载螺旋线圈增大EBG结构的带隙宽度。2.分析了不均匀EBG结构的传输特性和反射相位。使用直接传输方法分析有限周期EBG结构的带隙,建立了EBG结构在波导中的等效电路,提出了使用不同参数级联的方法用以展宽带隙,分别使用不同过孔半径和周期尺寸的EBG结构级联,级联后EBG结构的带隙范围基本覆盖原来均匀结构各自产生的带隙。并实验加工和测量了均匀过孔半径和不同过孔半径级联的EBG结构,实验结果与仿真数据吻合良好,验证了该方法的正确性。在反射相位特性方面,同样建立了分析有限周期EBG结构的模型,用不同面片大小的EBG结构级联构成巢穴型EBG结构,通过两种面片的混合,可以在两个频带获得同相反射特性。3.研究了EBG结构在微带天线中的应用。采用EBG结构与微带天线联合仿真的方法,准确确定EBG结构的带隙范围,EBG结构加载在两天线之间可以有效减小天线间的互耦,并将EBG结构加载在天线单元周围,可以有效减小天线的后向辐射,提高前向增益,改善了天线的辐射性能。设计加工了双频带微带天线,采用级联型方案构成双带EBG结构加载于两天线单元之间,仿真和实验结果表明,可以同时减小两个频带天线之间的互耦。4.分析了圆波导介质柱相控阵的扫描盲区现象,比较了阵中单元有源方向图和相控阵天线扫描特性的对应关系,并以15个单元的圆波导介质柱天线在E面排成均匀线阵,在扫描盲区出现的角度,有源方向图有尖而深的凹陷。将EBG结构应用于圆波导介质柱相控阵,可以有效抑制单元之间的耦合,消除相控阵的扫描盲区,扩大了扫描角的范围。5.以方形的SRR环和金属条带构成双负媒质结构单元,使用修正的NRW方法,通过放置双负媒质结构的二端口波导的散射参数,提取了等效的介电常数、磁导率和折射率,在所设计的工作频率,折射率接近于0,可以将原本发散的电磁波整理成趋近于覆层面法线方向的近似平面波,起到能量汇聚的功能。比较了双负媒质结构加载前后矩形波导天线及其阵列的增益方向图,数值仿真和测量结果表明,天线的前向增益得到显着的提高,同时对后向辐射也有一定的抑制效果。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

紧致型电磁带隙结构论文参考文献

[1].苏子剑.紧致型电磁带隙结构及可重构天线与多模滤波器研究[D].西安电子科技大学.2015

[2].梁乐.紧致型电磁带隙结构和双负媒质结构研究[D].西安电子科技大学.2008

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