缺陷地结构微带天线设计开题报告

1. 研究目的与意义

微带天线由接地衬底上的金属贴片构成，重量轻，适于空间通信与移动通信应用。微带天线的概念首先是deschamps在1953年提出来的。但是，直到二十年后，因为加工工艺的进步，实际的天线才制造出来。最早的微带天线是howell和munson在二十世纪70年代初期制作完成。近年来由于微波集成技术的发展和空间技术的迫切需求，促进了微带天线快速发展。微带天线的理论和技术日臻成熟，应用广泛。而且，微带贴片天线可以很容易地设计为在双频或圆极化的双频和多频应用中工作。因此，它们被广泛用于许多实际应用中，例如医疗应用，卫星和军事系统。

随着无线通信的飞速发展，近年来有很多研究致力于减少微带天线的尺寸。这方面的工作已经提出了几种方法，例如使用高介电常数的介电基板，微带结构的挠性结构（dms），接地层的挠性接地结构（dgs），或它们的组合。

缺陷地结构(defectedground structure, dgs)是在平面传输线（如微带线、共面波导或背面有导体平面的共面波导）的地平面中刻蚀出周期性或非周期性的级联结构，这些结构会影响地平面中的电流分布，从而改变传输线特性，如等效电路中的等效电感与电容都会发生变化。缺陷地结构(dgs)由光子带隙(photonicbandgap, pbg)在1990年代早期演变而来。光子带隙由在微波电路的地平面上刻蚀的某种单元的晶格阵列组成，其最早是在光学领域引入后来被应用于微波领域。相对于pbg，dgs代表了一个单一的单元。其可能有不同的形状，可以被刻蚀在微带线或共面波导的地平面上。近年来，有许多关于dgs在不同微波电路中的应用报道，可以看到其可以改进微波电路的性能，如实现更大的带宽、更小的体积、更高的增益等。在天线技术中，近年来有很多研究者在应用缺陷地结构用于改善天线的匹配、交叉极化、体积减小等方面作了许多工作。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

1．学习理解微带天线工作原理。

2．学习掌握在电磁仿真软件中进行微带天线建模和仿真分析的方法。

3. 研究的方法与步骤

本次毕业设计在电磁仿真软件中对缺陷地结构微带天线进行仿真分析。

1．在开题阶段阅读有关文献，学习理解缺陷地结构微带天线以及电路模型，掌握等效电路并进行各参数的计算。

2．学习电磁仿真软件的使用，掌握几何结构的建立以及各数据参数的设置方法

4. 参考文献

[1] 廖承恩.微波技术基础[m].西安电子科技大学出版社,2011

[2] 丁君.工程电磁场与电磁波[m].高等教育出版社,2005

[3] david m. pozar. microwave engineering[m]. john wiley sons,inc.2005

5. 计划与进度安排

(1) 3.1-3.20阅读有关文献，理解微带天线工作原理；熟悉软件工具，掌握仿真方法；完成开题报告。

(2) 3.21-3.31 对于微带天线进行仿真，加深对于天线性能指标以及仿真方法的理解。

(3) 4.1-4.10对于缺陷地结构的工作原理以及电路模型进行学习，理解有关概念和原理。