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随着现代电子通信系统的迅速发展，天线作为通信系统中的收发终端占有重要的地位，其性能的优劣直接影响到通信的质量，因此高性能天线的研制受到越来越多的学者与技术人员的关注。基于传统天线理论与技术的局限，天线性能的提升遇到瓶颈，超材料作为具有特殊功能的人工电磁结构在天线与微波领域逐渐显露出长远的应用价值与发展前景。
本文的主要内容为电磁带隙(Electromagnetic Band-gap，EBG)结构的研究与设计及其在圆极化微带天线上的应用。主要工作和成果如下：
设计了一种基于小型化EBG结构的宽波束圆极化微带天线。设计了加槽式的EBG结构，相比较蘑菇型EBG尺寸减少了30%，并且具有良好的角度稳定性与极化稳定性，对不同极化波斜入射时带隙偏移现象较弱。根据EBG结构的同相反射带隙特性将其作为圆极化贴片天线的反射器，实现了天线的3dB波束宽度和方向图前后比的提升，仿真结果表明了在方向图E面与H面上3dB波束宽度分别由原来的93.0°增加到107.6°，92.1°增加到108.3°。
基于EBG结构的天线阵列互耦抑制研究。设计了圆极化微带天线阵列，使用常规方法优化了阵元间距取得阵列的最好的栅瓣抑制。然后针对改变扫描角度时阵列的互耦效应增大、性能指标变差的问题，设计了一种金属销柱式EBG结构。经过仿真表明了该结构具有良好的表面波抑制特性，加载在原阵列中分析发现大部分性能指标都有了不同程度的提升，其中轴比特性的提升效果最明显。仿真显示在±30°和±60°的扫描角度下轴比相比原天线阵降低了2～3dB，阵列扫描特性得到改善。
从各类表面的反射特性出发，研究并设计了一种极化转换表面PDEBG结构。它可以调控X与Y极化方向的相位，在某一特定频点上使X与Y极化模的相位差为180°。基于该结构的极化转换特性设计了一种低剖面小型圆极化天线，天线整体尺寸为0.74λ0×0.57λ0×0.05λ0，频带宽度为26.8%，轴比带宽为8%，分析了源天线的结构对整体工作性能的影响，解释了圆极化产生的原理，从参数分析结果表明了该天线具有稳定的轴比频带。
本文的主要内容为电磁带隙(Electromagnetic Band-gap，EBG)结构的研究与设计及其在圆极化微带天线上的应用。主要工作和成果如下：
设计了一种基于小型化EBG结构的宽波束圆极化微带天线。设计了加槽式的EBG结构，相比较蘑菇型EBG尺寸减少了30%，并且具有良好的角度稳定性与极化稳定性，对不同极化波斜入射时带隙偏移现象较弱。根据EBG结构的同相反射带隙特性将其作为圆极化贴片天线的反射器，实现了天线的3dB波束宽度和方向图前后比的提升，仿真结果表明了在方向图E面与H面上3dB波束宽度分别由原来的93.0°增加到107.6°，92.1°增加到108.3°。
基于EBG结构的天线阵列互耦抑制研究。设计了圆极化微带天线阵列，使用常规方法优化了阵元间距取得阵列的最好的栅瓣抑制。然后针对改变扫描角度时阵列的互耦效应增大、性能指标变差的问题，设计了一种金属销柱式EBG结构。经过仿真表明了该结构具有良好的表面波抑制特性，加载在原阵列中分析发现大部分性能指标都有了不同程度的提升，其中轴比特性的提升效果最明显。仿真显示在±30°和±60°的扫描角度下轴比相比原天线阵降低了2～3dB，阵列扫描特性得到改善。
从各类表面的反射特性出发，研究并设计了一种极化转换表面PDEBG结构。它可以调控X与Y极化方向的相位，在某一特定频点上使X与Y极化模的相位差为180°。基于该结构的极化转换特性设计了一种低剖面小型圆极化天线，天线整体尺寸为0.74λ0×0.57λ0×0.05λ0，频带宽度为26.8%，轴比带宽为8%，分析了源天线的结构对整体工作性能的影响，解释了圆极化产生的原理，从参数分析结果表明了该天线具有稳定的轴比频带。