基于左手寄生结构的电小天线系统的研究与设计

摘要

电小天线是指最大尺寸小于工作波长1/2π或1/10的天线。实际中，人们常会利用电小天线体积小的特性，但其辐射效率与体积成反比，因此不能无限减小电小天线的体积。为了提高电小天线有效性，我们需要采取一些办法使其接近最小体积，从而达到最大的辐射效率。电小天线辐射效率和匹配效率低下的根本原因是其具有极小的辐射电阻和极大的电抗。左手材料具有奇异的电磁特性，将左手材料和电小天线结合可提高整个系统的辐射电阻，进而提高其辐射效率。
　　本文所做工作就是将左手材料作为电小天线的寄生覆盖层，使其和左手构件共轭匹配，从而在自由空间中达到更好的谐振。本文研究设计的主要模型分为：MAGNETIC—BASED EZ（easy) ANTENNA SYSTEMS（即采用电容状容性左手结构和感性电小天线结合）和ELEC TRIC—BASED EZ AN TENNA SYSTEMS（即采用螺旋感性左手结构和容性电小天线结合）。通过仿真研究，该新型电小天线系统在体积一定情况下辐射效率可以达到90％。