關(guān)于天線外文翻譯

1、網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和電磁帶隙結(jié)構(gòu)和貼片天線中的應(yīng)用研究摘要：在本文中，我們提出了一個(gè)新的超材料的設(shè)計(jì)和電磁帶隙（EBG基于金屬網(wǎng)格的雙層結(jié)構(gòu)。采用有限積分技術(shù)，電磁性能電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了研究，這種結(jié)構(gòu)已被用來提高貼片天線工作在11GHz的性能。天線在基板上的表面波可能是抑制電網(wǎng)的電磁帶隙結(jié)構(gòu)的行為時(shí)，作為底物，并提高其增益為9.21分貝5.64分貝。當(dāng)這個(gè)結(jié)構(gòu)也作為天線覆蓋，增益13分貝已經(jīng)實(shí)現(xiàn)由于其材料的行為。超材料的聚集效應(yīng)，在天線的半功率波束寬度方向的一個(gè)巨大的改進(jìn)提供（HPBWh為提高到32.78和31.58在108.38和93.58分另1JE-H面。關(guān)鍵詞：超材料和光子帶隙結(jié)構(gòu)，天線設(shè)計(jì)，建

2、模和測量引言在過去的幾年中，天線工程師表明復(fù)合周期結(jié)構(gòu)如電磁帶隙（EBG結(jié)構(gòu)的極大興趣，由于其獨(dú)特的物理性質(zhì)和新的應(yīng)用。EBG抑制傳播的電磁（EM）在一定范圍內(nèi)的波頻率稱為帶隙，這取決于它的材料和幾何參數(shù)。黃和體育NG用蘑菇型EBG降低天線陣元之間的互耦。禪師等。描述一個(gè)微帶貼片天線，它不激發(fā)表面波與幫助一個(gè)二維（2D）EBG結(jié)構(gòu)。同樣，超材料的方法已被廣泛用于獲得高性能天線一個(gè)很有前途的方法。諸等。用超材料用于定向發(fā)射的含正方形點(diǎn)陣的銅網(wǎng)。一個(gè)倒S形金屬環(huán)陣列結(jié)構(gòu)是由吳等人用。提高天線增益。吳某L.描述各種超材料結(jié)構(gòu)的使用是提高基板的貼片天線增益。雖然這些方法表現(xiàn)出良好的改善，天線性能，單獨(dú)

3、的證明會(huì)更好當(dāng)EBG和介質(zhì)天線同時(shí)使用。然而，同時(shí)應(yīng)用電磁帶隙結(jié)構(gòu)和材料出現(xiàn)嚴(yán)重的并發(fā)癥，由于各自不同的幾何設(shè)計(jì)。因此，有嚴(yán)格的要求的一個(gè)結(jié)構(gòu)，它可以表現(xiàn)出的磷電磁帶隙結(jié)構(gòu)和材料的有效利用兩種復(fù)合材料與一個(gè)單一的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)分析。在本文中，我們提出了一種結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上印刷兩個(gè)交叉條一個(gè)介質(zhì)的兩側(cè)，既EBG和超材料的行為。其結(jié)構(gòu)是在CST微波工作室和它的傳輸系數(shù)分析和檢索的電磁參數(shù)展示其帶隙特性和左手（LH）在兩個(gè)不同平面的傳播行為。止匕外，這種結(jié)構(gòu)作為基板以及微帶輕拍覆蓋通道在11千兆赫的天線，以提高其性能，通過抑制表面波和聚焦的輻射場。超材料的性能研究圖1（1）,該單元電池的結(jié)構(gòu)是由雙交叉的金屬條

4、紋印刷在電介質(zhì)基板的兩側(cè)。對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化LH的行為獲得約11GHz傳輸線（TL）理論可以用來理解該結(jié)構(gòu)LH的行為?；瑑蓚?cè)的印刷體可以是模型作為電感器，它是由金屬板之間的金屬板構(gòu)成的電容器連接在兩個(gè)側(cè)面。該理論認(rèn)為該材料是諧振式結(jié)構(gòu)有些諧振頻率取決于電感和電容的值圖1結(jié)構(gòu)作為工作介質(zhì)。（一）具有尺寸L=13.6毫米的單元，W=0.7毫米，H=3.5毫米，與基板的介電常數(shù)為3.7。（乙）透射系數(shù)。它已被證明是一個(gè)由金屬細(xì)絲的周期性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)其特征尺寸（導(dǎo)線段，段）小的波長相比，行為ES作為一種低等離子體頻率的均勻材料。當(dāng)結(jié)構(gòu)是模擬在平面波入射平面的情況下，電場沿長度而變化的導(dǎo)體和行為像

5、一個(gè)連續(xù)的等離子體介質(zhì)具有特定的等離子體頻率。這種連續(xù)的等離子體介質(zhì)產(chǎn)生負(fù)介電常數(shù)低于等離子體頻率。隨時(shí)間變化的磁場誘導(dǎo)電流環(huán)之間的兩個(gè)層的金屬條紋組成的傳導(dǎo)和位移電流，引起磁矩。誘導(dǎo)MAG磁力矩與施加的磁場皿3/Frequenc/11”怦由圖2檢索結(jié)構(gòu)參數(shù)。（一）有效的介電常數(shù)，（二）有效磁導(dǎo)率，（三）有效折射率，及（4）介質(zhì)的有效阻抗。圖3EBG結(jié)構(gòu)。(一)圖1相同的單元來實(shí)現(xiàn)尺寸L=3毫米的EBG行為，W=0.2毫米，H=0.5毫米，與基板的介電常數(shù)為3.7;(b)S參數(shù)顯示一個(gè)帶隙的8個(gè)14兆赫波段。這種行為類似于磁性材料，導(dǎo)致負(fù)磁導(dǎo)率在諧振頻率。采用有效介質(zhì)理論和均勻化方法計(jì)算電磁特

6、性提出的結(jié)構(gòu)如有效波阻抗(西。和有效折射率(Neff),從周期結(jié)構(gòu)的散射參數(shù)，對(duì)于一個(gè)正常的事件NCE平面波。(1+S11)2-S221Zeff:22(1)(2)(1-S11)-S21iNk0dS21e01-S21R01三、其中N(尸Neff()-ikeff()和R1=(Zeff-1)/(Zeff+1)。標(biāo)志(Zeff)是由有效介質(zhì)條件所決定的，即Re(Zeff)>0和Im(Neff)>00最后通過倒置的關(guān)系NeFF=，Eeff%f和Zeff=Jeff/，計(jì)算有效介電常數(shù)和有效磁導(dǎo)率。散射參數(shù)如圖1(乙)和有效介質(zhì)參數(shù)如有效介電常數(shù)和有效滲透率的結(jié)構(gòu)圖2給出。從這些參數(shù)中，有效介電

7、常數(shù)和有效磷的真實(shí)部分是清楚的滲透是負(fù)面的，同時(shí)在一個(gè)頻段，這將導(dǎo)致一個(gè)負(fù)折射率值在該頻帶。虛構(gòu)的部分在圖2有效折射率和有效波阻抗實(shí)部的正面價(jià)值(C)和2(d)滿足無源介質(zhì)條件。四、EBG亍為調(diào)查定制尺寸圖1相同設(shè)計(jì)的模擬材料的平面波入射下研究結(jié)構(gòu)的帶隙特性如圖3所示(一)。作為結(jié)構(gòu)與電磁波相互作用，感應(yīng)電流在頂部和底部的金屬板誘導(dǎo)。這個(gè)場平行于表面電荷建立原因在平行板的兩端，它可以被描述為一個(gè)電容。由于電荷來回晃動(dòng)，沿著一條很長的路流過這塊板。這些電流是磁場和電感?，F(xiàn)在,表面阻抗等于一個(gè)并聯(lián)諧振電路的阻抗，包括表電容和表電感。(3)表面是在較低的頻率，并在更高頻率的電容電感。阻抗是非常高的共

8、振頻率附近1，八W0=.（4）LC我們將高阻抗與禁帶寬度相關(guān)聯(lián)。因此，通過選擇的值的電感和電容，我們可以模擬在所需的頻率范圍內(nèi)的帶隙。結(jié)構(gòu)的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，以提供高阻抗約11千兆赫的頻率。該結(jié)構(gòu)的模擬傳輸系數(shù)，由于在圖（b）,顯示8-14清晰的帶隙千兆赫波段。在這個(gè)樂隊(duì)的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為波在結(jié)構(gòu)平面行波高阻抗的介質(zhì)，介電常數(shù)的多個(gè)值的帶隙的變化（8R）一圖4（1）4（1）和（二）。顯然，高阻抗區(qū)域的長度和介電常數(shù)的反比比例變化。四、天線設(shè)計(jì)及其表面波抑制微帶貼片天線諧振在11GHz的設(shè)計(jì)如圖5所示（一）。它由一個(gè)矩形貼片放置在基板與地面平面的底部。當(dāng)它被一個(gè)共同的一軸向進(jìn)給，它輻射的電磁能量由于邊緣

9、砌域在片槽形成垂直方向。天線的回波損耗幾乎被發(fā)現(xiàn)圖4不同他的帶隙特性的變化：（一）介電常數(shù)和（二）周期性（帶長度）。210分貝在11GHz的如圖5（b）（紅色線），和相應(yīng)的增益約5.64分貝從3D遠(yuǎn)圖67ELD模式（C）。X射線平面輻射圖中的極圖披？08）,如圖8（a）,表明該天線的輻射在一個(gè)寬的角度108.38。一個(gè)顯”能量的能量被困在造成不必要的表面波損耗襯底，WH如果被抑制的話，我會(huì)增加天線的增益17。壓制面波，在最后一節(jié)設(shè)計(jì)的EBG結(jié)構(gòu)作為貼片天線基板（圖5（c）和（d）5）。EBG層被夾在兩個(gè)低介電基板和金屬條下面的補(bǔ)丁之間的飼料減少去除條帶的直接激勵(lì)。在它的帶隙內(nèi)地面天線的諧振頻率

10、，它不允許在基板的面波傳播；作為一個(gè)結(jié)果，整個(gè)場領(lǐng)域在垂直方向上的輻射和增強(qiáng)的增益。圖6（a）和6（b）給出的EBG基板的面波壓制一個(gè)清晰的畫面。由于這一損失提高到218.5分貝（圖5（b）藍(lán)線）和遠(yuǎn)筋模式，圖6（d）描繪了9.21dB的增益，增益為3.57dB的改善具有比較傳統(tǒng)的天線由于面波壓制。五EBG襯底和介質(zhì)覆蓋天線為了進(jìn)一步提高天線的性能，12X12周期細(xì)胞的超材料在第二部分設(shè)計(jì)是放在上層的天線如圖7所示（一）圖5（一）尺寸L=W=30毫米微帶貼片天線的設(shè)計(jì)，LP=6mmwp=8.5mm,H=1.5mm,T=0.5mm（b）的貼片天線的回波損耗（紅色線）和EBG襯底天線（藍(lán)線）；（c

11、）又tEBG寸底角度天線設(shè)計(jì)；和（d）側(cè)視圖。圖6（一）近場的變化在傳統(tǒng)的貼片天線顯示面波，（b）在EBG天線近場的壓制面波的變化，（C）常規(guī)三維遠(yuǎn)場模式（d）天線，并對(duì)天線的遠(yuǎn)場模式3DEBG襯底.因?yàn)榉饷嫔鲜且粋€(gè)具有負(fù)折射率材料表明對(duì)LH,輻射事件聚集效應(yīng)，這是類似案件的光波通過轉(zhuǎn)換時(shí)前透鏡。在這里，補(bǔ)丁和超材料的“D”之間的距離進(jìn)行了優(yōu)化，值32毫米以獲得更好的聚焦效應(yīng)。組合結(jié)構(gòu)的三維輻射方向圖7（乙）顯示的增益相比，傳統(tǒng)的天線值的2倍以上的改善。這種改進(jìn)的增益清楚地描述的天線的輻射特性已由于該材料蓋的改進(jìn)。沒有覆蓋，從貼片天線發(fā)射分布在廣泛的角度，由于其球形波前，因此其定向增益是非常低

12、的，如圖7所示。超材料的方法最小的球面波從天線到徽式（圖7（d）;由于增加了整個(gè)輻射在正常方向。圍繞中心的輻射場事件的一部分超材料的祗園有準(zhǔn)直由于其引力透鏡效應(yīng)，但在超材料的邊緣進(jìn)行散射和遭受一些損失的部分事件。在方向性的增強(qiáng)考慮到在結(jié)構(gòu)的表面上的漏波，可以解釋其天線的情況。博瑞-佩羅特天線。這樣的漏波的衰減常數(shù)，如果已知的，提供了裝置，用于設(shè)計(jì)正確的蓋大小，以避免衍射效應(yīng)。圖8比較了極圖遠(yuǎn)場模式，這清楚地表明,超材料覆蓋將天線高度定向降低其E面半功率波束寬度（HPBW從32.78到108.38。一的EBG基板和材料覆蓋在傳統(tǒng)的貼片天線的作用是明確的從圖9的完整畫面。同樣明顯的是，這種EBG作

13、為基材使用？顯著意義降低遠(yuǎn)場模式的旁瓣電平。這些都是在表1中總結(jié)的結(jié)果。五、結(jié)論基于這些結(jié)果，它是明確的，所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)具有EBG的帶隙特性以及介質(zhì)LH的行為。這些特性使得這種結(jié)構(gòu)獨(dú)特、?RST吧的一種能夠抑制表面波在納入基板和顯示聚焦效應(yīng)對(duì)輻射時(shí)使用的微帶貼片天線的覆蓋。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是平面和很容易制作，可以簡單地與微帶天線。因此，這種結(jié)構(gòu)可以是一個(gè)強(qiáng)大的選擇，以消除由于不同的幾何形狀和三維設(shè)計(jì)中的并發(fā)癥EBG和超材料包裹體的設(shè)計(jì)圖7（一）對(duì)介質(zhì)覆蓋彳費(fèi)帶貼片天線的EBG基板，（b）三維輻射模式，（C）僅從貼片天線的輻射模式，和（d）超材料覆蓋。出處Kumar,Anand;Kumar,Dinesh;Mohan,Jitendra;etal.Investigationofgrid表1增益和不同的天線方向性比較AiitrlUiikilraVtUI*GtalttJ?plaAc門檢MBIIFHWF1PKWSide-ZW2iAH(FN")0圖8（一）從傳統(tǒng)的微帶天線的輻射極坐標(biāo)圖，（b）對(duì)超材料覆蓋EBG襯底天線輻射極坐標(biāo)圖v二！工»用«M1001MMglelTheca圖9不同設(shè)計(jì)增益的輻射圖。(Oegm)kibciWB】(dcgMtf)LubevFkkbikx-l