【摘 要】
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随着信息时代的到来,无线通信系统不断的更新和升级,对天线的性能要求也越来越高,小型化的多频和宽频带天线是现代天线的发展趋势,也是新的挑战。而左手材料,作为一种人工复
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随着信息时代的到来,无线通信系统不断的更新和升级,对天线的性能要求也越来越高,小型化的多频和宽频带天线是现代天线的发展趋势,也是新的挑战。而左手材料,作为一种人工复合材料,由于其独特的电磁特性和可设计性,可以有效的改善和提高传统天线的性能,为天线设计提供了新的思路,具有重要的学术价值和研究意义。本文基于左手材料和复合左/右手传输线理论的理解与分析,围绕天线多/宽频特性的实现进行研究,具体内容如下:(1)将设计的左手材料单元加载到设计的天线上,天线的初始谐振频率减小。利用单元结构的电磁谐振特性引入新的谐振频点,实现了天线的双频特性。论文分析了频点的谐振模式,由于两个工作频点的谐振模式不同,在不改变天线整体尺寸的情况下,通过改变左手材料单元的结构尺寸可以调节新增的谐振频率,对另一谐振频率基本不影响。针对WLAN协议的通信频段,所设计双频段天线的中心谐振频率为2.43 GHz和5.21 GHz,尺寸为20 mm×19.5 mm×0.8 mm,具有小型化和低剖面的优点。(2)基于分形左手材料结构设计了一种处于平衡状态的复合左/右手传输线谐振器,对结构的分形处理有利于实现器件的小型化。将其应用到天线设计中,通过分析复合左/右手传输线谐振器的色散曲线与天线的回波损耗曲线发现,谐振器的多阶谐振与结构单元自身谐振的带宽相互融合,工作带宽为3.5-11.3 GHz,实现了天线的宽频带特性。对设计的天线进行实物加工和测试,分析了天线的空间辐射特性。由于电磁波沿着贴片表面传播,天线还具有端射特性。
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