文档介绍：摘要
摘要
左手材料是一种“双负”电磁材料,它的电场矢量、磁场矢量和波矢量符合
左手螺旋定则。采用传输线形式实现的左手材料:posite
Right/Left-Handed Transmission Line,CRLH-TL),相对于传统金属导线阵列和开
口谐振环结构,克服了高插入损耗、低带宽、不利于匹配等缺点。CRLH-TL 在
某些特定频段独有的电磁波传播特性,应用到天线设计方面具有不可比拟的优势。
本文主要研究:将 CRLH-TL 单元运用到微带漏波天线及谐振小天线设计中,力图
实现天线主波束半空间连续扫描和物理尺寸小型化的目标。
本论文主要工作内容如下:
1. 通过传输线理论获取 CRLH-TL 单元的等效电路模型,理论分析运用 CRLH-TL
单元设计微带天线的可行性,推导了 CRLH-TL 的电报方程,行进的电流与电
压表达式,等效本构关系等。
2. 分别设计了基于叉指电容型和基于 MIM(Metal-Insulator-Metal)电容型的
CRLH-TL 单元,根据色散曲线调节 CRLH-TL 单元直至平衡状态,以实现电磁
波从左手区到右手区的无缝过渡。应用两种类型的 CRLH-TL 单元分别设计多
单元的微带漏波天线,通过 Ansoft HFSS 仿真得到:12 单元基于叉指电容型的
CRLH-TL 微带漏波天线的辐射频段为:~,20 单元基于 MIM 电
容型的 CRLH-TL 微带漏波天线具有 ~ 的辐射频段。此外,基于
两种 CRLH-TL 类型的微带漏波天线均实现了宽边辐射。
3. 在传输线单元中加载并联电感,可构造出介电常数为负的 CRLH-TL 单元。根
据电磁波色散关系,得到单元谐振频率和天线尺寸无关的特性,进而设计出可
双频工作的基于 CRLH-TL 谐振小天线。通过优化馈电点的位置,
的最低工作频率,物理尺寸仅为同频率右手微带天线的 26%,具有小物理尺寸、
低成本等特性。Ansoft HFSS 仿真表明:天线低频工作模式近似为微带天线定
向辐射,高频工作模式类似半空间全向辐射。
关键词:复合左右手传输线,漏波天线,后向辐射,谐振天线
I
ABSTRACT
ABSTRACT
Left-handed material is a kind of the "double negative" ic material,
which electric field vector, ic field vector and wave vector follow the left-hand
screw rule. The transmission form of left-handed material posite right/left-handed
transmission line (CRLH-TL). Compared with the traditional metallic wire array and
split-ring resonators structure, the CRLH-TL e the defects