【摘 要】
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本论文旨在研究借助电磁带隙(EBG)结构实现宽频带和高增益印刷天线的方法，并探索其在工程中应用。第一章采用平面波展开法和等效谐振电路理论分析了电磁波在两种EBG结构：介质材
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本论文旨在研究借助电磁带隙(EBG)结构实现宽频带和高增益印刷天线的方法，并探索其在工程中应用。第一章采用平面波展开法和等效谐振电路理论分析了电磁波在两种EBG结构：介质材料周期结构和高阻抗表面结构中传播的带隙特性，列举了EBG结构的应用实例。第二章讨论展宽印刷天线阻抗频带的方法，综合前人的研究，设计了一种相对带宽达20％的宽缝隙印刷天线作为初级辐射器，符合频带宽、交叉极化低、结构简单的要求；并详细地分析了天线结构参数对该辐射器阻抗频带的影响。第三章先比较两种提高增益的方法，并选定采用Fabry-Perot谐振器结构。在综合分析文献的基础上，针对以往结构中存在的低效率、高旁瓣、结构尺寸受限制等缺点，提出了两种新型的介质盖板的结构方案。由于选用了标准规格的介质片制成EBG结构的双层盖板，实现了既能提高前向增益、又能降低后向绕射的目的，且其厚度不必等于λg/4而便于实现，满足工程应用的条件。此外，对于频率选择表面(FSS)介质-金属盖板的结构方案，详细分析了金属贴片的周期和尺寸大小对天线增益的影响，找出最佳的尺寸，具有一定的实用参考价值。在第四章中综合以上的分析结论，设计了一个宽频带、高增益的印刷天线，并从应用角度提出了包含阻抗带宽和增益带宽的公共带宽概念。为了验证方案的有效性，还进行了实验样品的测量，实验结果和仿真计算结果基本吻合。本论文的最后部分提出了对现有结构进一步改进的设想，以克服体积较大、增益带宽不够宽、波束不能扫描等缺点。
本论文中提出的两种新型混合结构的Fabry-Perot谐振器天线，既较好地解决以往结构中存在的低效率、高旁瓣问题，又符合工程应用要求。此外，还研究了天线结构参数对其性能的影响，提供了较详细的工程设计数据，可资参考应用。
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