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无线通信系统大容量、一体化的发展趋势要求天线的小型化、宽频带。对于通常的民用天线而言,尺寸都比较大,所以如何实现天线的宽带小型化特性成为现代天线通信技术发展的瓶颈。电磁超材料的提出以及复合左/右手(CRLH)传输线的奇异特性为天线研究注入一股新鲜的活力。基于此,本文针对偶极子天线和环形天线两种形式的电小天线结构,根据复合左/右手传输线的色散特性研究了拓宽天线带宽的方法,主要内容如下: 1.简要介绍了CRLH传输线的基本理论,分析了CRLH传输线的传播特性、LC网络实现形式以及其对称型LC网络单元的色散特性。 2.基于CRLH传输线偶极子天线的宽带化技术研究。首先根据CRLH传输线的非线性色散特性,分析了金属圆柱之间的缝隙大小和金属短截线的尺寸对天线谐振特性的影响,然后详细研究了周期性、非周期性结构以及渐变结构对偶极子天线工作带宽的影响。周期结构中,通过调整单元中圆柱之间的缝隙大小和金属短截线的尺寸来改变左手频段的电容和电感,使天线的各阶谐振频率点之间的间距减小,发生“融合”,展宽天线的带宽。在此基础上,提出了一种非周期结构,获得了比周期结构更宽的带宽。为了改善天线的输入阻抗,进一步提出了一种渐变结构,从而获得更宽的带宽。 3.基于CRLH传输线环形天线的研究。首先阐述了环形天线的种类和辐射原理,然后分析了CRLH传输线环天线的色散曲线和谐振特性,通过调整LC元件值,使环天线的两个谐振频率点互相靠近,发生“融合”,从而拓展天线的带宽,实物测试与仿真结果较为吻合。在此基础上提出了一种非周期加载的 CRLH环天线,通过调节相邻两个单元加载的集总元件CL和LL,使得两个单元分别谐振在相邻的两个谐振频率点,从而实现参差调谐,改善天线的驻波特性,使天线获得更宽的带宽。