左手传输线在新型天线设计中的应用

摘要

左手材料是一种能够在部分频段同时具有负介电常数ε和负磁导率μ的新型人工合成材料，这种材料具有多种奇异的物理性质，当左手材料和传统右手材料结合在一起构造复合左右手微波器件或天线时，将可以获得一些新的应用。 本文结合研究项目的实际需要，系统分析了复合左手传输线结构的工作原理、特性和设计方法，并通过仿真和试验的方式研究左手传输线在天线设计中的一些实际应用。 本文内容共分为五章，其中： 第一章全面介绍了左手材料的发展历史、研究现状及其特殊的电磁性质。 第二章应用传输线理论详细分析了左手传输线的工作状态、微波特性，并介绍它在微带电路中的应用。 第三章研究左手传输线在微带阵列天线系统中的应用：利用其相位超前的特性补偿传统右手传输线所具有的相位滞后，设计出基于复合左右手传输线结构的新型微带阵列天线，并对其进行了测试。文中详细介绍了该天线的设计思路、结构参数，并给出了最终测试结果。 第四章研究左手传输线在四臂螺旋天线馈电系统中的应用：利用其色散斜率与传统右手传输线色散斜率近似以及相位超前的特性，设计出基于左手传输线结构的一分四馈电巴伦，并对其进行了理论与仿真分析。 第五章研究左手传输线在漏波天线系统中的应用：利用左手传输线自身所具有的辐射特性来构造非传统意义上的微带漏波天线，并对其进行了理论与仿真分析。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：插图列表及表格列表

中国科学技术大学学位学位论文相关声明

第1章绪论

1.1左手材料的概念和起源

1.2左手材料的研究历程

1.3左手材料的特殊电磁性质

1.4左手材料的应用

参考文献

第2章左手材料的传输线理论分析

2.1引言

2.2等效电路模型分析

2.2.1左手传输线的特性参数

2.2.2左手传输线的结构参数

2.2.3平衡态与非平衡态谐振

2.3 CRLH传输线的LC电路应用

2.3.1宏观电路模型

2.3.2微波网络方法

2.3.3 1D微带线应用

参考文献

第3章新型微带阵列天线研究

3.1传统微带线阵形式

3.2左手传输线馈电微带阵列天线

3.2.1天线理论分析

3.2.2设计与实现

3.2.3试验结果分析

3.3本章小结

参考文献

第4章新型四臂螺旋天线研究

4.1传统四臂螺旋天线形式

4.2左手传输线馈电四臂螺旋天线

4.2.1天线工作原理

4.2.2结构尺寸设计

4.2.3仿真计算

4.3本章小结

参考文献

第5章新型微带漏波天线研究

5.1传统漏波天线形式

5.2左手传输线连续扫描漏波天线

5.2.1辐射原理

5.2.2结构尺寸设计

5.2.3仿真计算

5.3本章小结

参考文献

攻读学位期间发表的文章

致 谢