复合左右手传输线的传输及辐射特性的研究

摘要

自然界中天然存在的材料一般都具有右手材料的特性，其等效出来的介电常数和磁导率都是一个负数，而通过人为的方法可以构造出与此性质相反的材料，这种材料就是通常所说的左手材料。左手材料作为电磁学的一个热点方向，具有许多不同于右手材料的特性，如负折射率，后向波特性等等。本文分析了传输线的等效电路模型并以此为基础构建出了复合左右手(CRLH)传输线结构，通过调整其模型结构，设计出了一款电可调的移相器和电可调的圆极化漏波天线，以此来研究了CRLH传输线的传输以及辐射等方面的应用。具体研究工作如下：
　　首先，对左手材料的基本电磁特性进行概括，阐述了当前左手材料和左右手传输线在微波器件和天线等领域的应用进展，并对其功能实现方法和工作机理进行了深入的分析。
　　其次，从等效电路模型的角度对传输线的工作原理进行了分析，以右手传输线的电路结构作为研究对象，通过加载变容二极管以及其他一些分立元件，设计出可以连续调节相位的电调移相器单元，并且通过移相器的S参数提取出了相应的等效介电常数和磁导率，从而验证了其具有左手材料的特性。然后再将5个移相器单元采用级联方式设计出变容二极管的偏置电路，经过仿真优化、样品加工和性能测试，实现了具有360度相移变化范围的电调移相器。
　　最后，从漏波天线的工作机理出发，引入传统的圆极化天线原理，通过对传输线进行开槽与切角，设计出一款能实现前后±30?扫描的圆极化漏波天线。仿真结果表明该天线在扫描过程中，天线的轴比始终都保持在6dB以内。

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第1章 绪 论

1.1 课题来源及背景

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 本文的研究内容及结构安排

1.3.1本文的研究内容

1.3.1本文的研究内容

第2章 CRLH传输线的原理

2.1引言

2.2 传输线的基本理论

2.2.1电报方程

2.2.2 传输线的色散特性

2.2.3 传输线的阻抗特性

2.2.4 CRLH传输线的工作模式

2.3本章小结

第3章 基于CRLH传输线的移相器的设计

3.1 引言

3.2移相器的介绍

3.3 CRLH传输线移相器的设计

3.3.1移相器单元的设计

3.3.2移相器的级联及馈电设计

3.4本章小结

第四章 圆极化漏波天线的设计

4.1引言

4.2 圆极化漏波天线的工作原理

4.2.1漏波天线的工作原理

4.2.2圆极化天线的原理

4.3漏波天线的设计

4.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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