漏波天线是一种行波天线,在电磁波沿导波结构传播的过程中通过泄漏单元不断泄漏能量而形成天线。随着频率的上升,电磁波的波长不断变小,漏波天线两个相邻泄漏单元之间的间距造成的相位偏移慢慢改变,在两个泄漏单元之间形成了类似于移相器的结构。根据天线阵方向性的计算公式,天线辐射方向会随着两辐射单元之间的相位间隔而改变,因此,漏波天线有频率扫描的特性。但由于漏波天线频率扫描的形成机理,在相同物理尺寸下很难形成足够大的相位偏移使扫描角度小于±60 deg;同时,基于复合左右手传输线的漏波天线虽然可以实现-90~+90deg的角度扫描,但由于其谐振特性,最终形成的辐射带宽有限。在漏波天线泄漏能量的过程中,由于传输线多为宽带,在漏波的同时极易形成高次模,对天线的主要辐射方向造成干扰,利用一维天线阵的优化方法可以改善这一现象,但这种方法的局限在于只能在很窄的频段内有效。这些问题都制约着漏波天线的进一步发展和研究。本文基于电磁新材料,设计两种漏波天线旨在探索研究解决上述问题的方法。本文的主要工作和研究成果有:1.介绍论文主题的背景知识,包括文章选题背景和社会意义、漏波天线和电磁超材料在国内外的研究状况。2.对漏波天线和复合左右手传输线做了简明的研究和分析。包括漏波天线的基本特性和低副瓣漏波天线的设计方法,复合左右手传输线的基本特性和消除阻带的原理,并给出利用等效电路计算色散参数的方法。3.本文设计了一种基于复合左右手传输线的漏波天线,通过设计新型漏波单元,实现宽频带,大扫描角。由于所设计的漏波天线完全中心对称,可以将两个端口调换实现-85~+85deg的宽扫描角,仿真结果从11GHz到17.5GHz反射系数低于-10d B,测试结果有误差但也满足工作频带内的反射系数。4.本文设计了一种基于法布里-珀罗谐振腔的双频漏波天线,通过两层FSS单元印制于介质两面。并调节HIS单元,使HIS单元在两个频段与之相对应的FSS单元组成法布里-珀罗谐振,最终实现双频漏波天线。5.本文设计了一种基于阶梯式波导的馈线结构,通过改变波导内壁的厚度,实现两频段下都工作正常,完成天线匹配。