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本论文旨在研究高阻抗表面结构在天线及天线阵列中的应用。高阻抗表面结构是电磁带隙结构中的一种,由金属和介质基板共同组成,其周期远小于工作波长,和其他电磁带隙结构一样可以抑制表面波,同时在一定的频带范围内具有同相反射的特性。由于高阻抗表面具有上述特殊性质,现已被广泛应用于微波电路和微波天线领域。多频带、宽频带、小型化的新型高阻抗表面也成为学者们的研究热点。本文从高阻抗表面在天线及天线阵列中的应用出发,开展了较为深入的研究,主要的研究工作总结如下。首先,对高阻抗表面的同相反射特性和抑制表面波特性进行了分析,并针对蘑菇型高阻抗表面研究其参数对前述两种特性的影响,同时研究了斜入射时同相反射特性的变化。然后,针对单元间距较小的天线阵列,设计了宽度较窄的小型化带支节单叉形高阻抗表面,利用其抑制表面波特性降低天线之间的互耦。此外,将其应用在扫描阵列中,从而改善端口的阻抗匹配,特别是改善宽角度扫描时的驻波恶化现象,增大了扫描阵的波束扫描范围。其次,还设计了基于倒锥形的小型双频单极子天线,可以在不改变天线整体形状和尺寸的情况下灵活调节频率比；针对该双频单极子天线,设计了双频高阻抗表面,利用其同相反射特性,实现了低剖面双频天线。最后,提出了变极化高阻抗表面的概念,利用45°金属栅条以及高阻抗表面实现了极化扭转的目的；并将其应用于线极化单极子天线,在一定的频段内实现了圆极化的特性；同时,研究设计了双向变极化高阻抗表面,在此基础上实现了低剖面双频圆极化天线。