宽频周期结构在微波吸波层及天线的应用

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1、学校代码：10385分类号：研究生学号：1300408010密级：宽频周期结构在微波吸波层及天线的应用BroadbandPeriodicStructuresandtheApplicationinMicrowaveAbsorberandAntenna作者姓名：武菲菲指导教师：汤炜副教授合作教师：学科：电子科学与技术研究方向：超材料与天线理论所在学院：信息科学与工程学院论文提交日期：二〇一六年五月三十日ｉ学位论文独创巧库明本人声巧翅？义巧幸化＆文巧本人在导师着库ｆ充成的巧巧成粟．论文写巧甲不＆含其化人己经走表成巧写过的巧究内容，

2、知参考化人致Ａ休巧巧巧戌呆，均在论义中Ｌ义巧成巧方式泌巧．本人化法車有和承担由化论义巧产生巧化利和责任，、。论义作者签名奇／心：巧《《日巧：兴学位论文巧权使巧巧权斥明本人间患巧权华拆乂芋有仅巧留＃向国嵌＆关巧机构化交幸位沦义巧复巧件和电子化，义许学任沦义巧穿巧和伸巧．木人巧化华巧大学可又巧本幸化论义巧全巧４客咬稱分内卷有犬＆巧库巧巧栓索，可以朵巧ｆ巧．巧巧成巧巧等义私手巧巧存和汇？本学位论义，论文作者签名￣公Ｃ：巧辱教巧签名！庙签名日巧：签名日巧：ＨｓＪ，ｆ摘要摘要电磁周期性结构（Pas

3、siveElectromagneticPeriodicStructures，PEPSs）因具有传统材料难以实现的电磁特征，现已被广泛地应用在微波和天线技术领域。例如频率选择表面（FrequencySelectiveSurfaces，FSSs）对电磁波的带通带阻特型，被用作空间滤波器；吸波层被运用在目标隐身与对抗、通信系统的抗电磁干扰等；人工磁导体（ArtificialMagneticConductors，AMCs）可以应用在天线单元和阵列中，降低天线的剖面。本文重点研究了FSS、吸波材料和AMC三种平面电磁周期结构的理论分析及其在天线上

4、的应用，主要工作内容包括：1、L波段的带阻型频率选择表面的设计。在分析单元结构（包括单元形状和尺寸、单元间距、介质加载、入射角度和极化方式等）对传输特性影响的基础上，设计了1GHz-2GHz内传输系数小于-15dB的应用于天线罩的频率选择表面。2、提出了一种工作于S波段的微波吸波层。在分析吸波材料实现条件和设计原理的基础上，借用天线思想设计方法应用于微波吸波层。设计的吸波材料工作带宽覆盖1.71GHz至4.48GHz，相对带宽为90%，其高度只有自由空间波长的1/8。3、利用人工磁导体设计了一款宽频低剖面天线。借助基站天线中的极化分集技

5、术，设计了一种十字交叉偶极子型的同轴馈电双极化天线，具备较好的端口隔离度。此外，将人工磁导体结构作为反射板应用在基站天线上，天线整体高度降低了一半，形成了基于AMC结构的低剖面天线。该天线的工作频带覆盖1.72GHz至3.42GHz，相对带宽为67%，且工作带宽范围内隔离度小于-35dB，符合了基站天线的设计需求。关键词：周期结构频率选择表面吸波材料人工磁导体基站天线IAbstractAbstractElectromagneticPeriodicStructureshavebeenwidelyusedintheareaofmicrowa

6、veandantennabecauseofitsspecialelectromagneticpropertiesthatthetraditionalmaterialsdonotpossess.Forexample,FSShasthecharacteristicsofbandpassandbandstopfortheelectromagneticwave,soitisoftenusedasaspatialfilter.Theabsorbingmaterialiswidelyappliedintargetstealthandcombat,c

7、ommunicationsystemsagainstelectromagneticinterferenceandsoon.TheArtificialMagneticConductorisadoptedintheantennaunitandantennaarraytoreducetheantennasection.Inthispaper,themainworksarefocusedonthetheoryanalysisontheFSSs,absorbingmaterialsandAMCs,andalsoconsistoftheapplic

8、ationsofthethreeperiodicstructures.Majorworkincludes:1、ArejectionfrequencyselectivesurfaceusedinL-bandi