PBG结构的微带贴片天线设计

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PBG结构的宽带圆极化天线的新设计

PBG结构的宽带圆极化天线的新设计光子带隙(PBG)结构已经被应用到了很多领域。

尤其在微波、毫米波中，PBG结构以用来改善天线性能，增加功率放大器的效率和输出功率，宽带吸收器以及频率选择表面等。

PBG结构是具有带阻特性的周期性结构，可以采用金属、介质、铁磁或铁电物质植入基质材料，或者直接由各种材料周期性排列而成。

目前国内外所提出的PBG结构多种多样，比如在介质基板穿孔，在介质基板中填充其他材料或金属，在微带本文在提出一种宽带圆极化天线的基础上，在介质基板中周期性地打孔以形成PBG结构，极大地改进了天线的圆极化特性。

当天线工作于12.5 GHz时，加载PBG结构的圆极化天线单元阻抗带宽达到20.6％(VSWR<2)，3 dB轴比带宽达到27.4％。

这种结构的圆极化微带天线，不仅减小了天线尺寸，而且有效拓展了天线带宽，在卫星通信领域应用前景广阔。

1 PBG结构分析1.1 结构PBG结构可以在一维、二维甚至三维上具有周期性，一般地PBG结构的几何特征可以用单元本身和单元的排列来描述。

图1是介质基板中周期性打εr1=9.6，h1=0.8 mm。

采用FDTD法进行数值计算，FDTD具有宽带孔的二维PBG结构，基板介电常数计算的优势，由脉冲源激励，一次计算可以得到整个感兴趣频带内的结果。

在计算过程中采用PML吸收边界条件，可以很好地1.2 阻带特性如图1所示，栅格周期d、圆孔半径r、基板介电常数和基板厚度是决定PBG结构阻带频率的关键因素，但考虑到在随后天线的设计中，单元尺寸以及加工要求的限制，这里取固定值基板介电常数9.6，厚度0.8 mm，周期数4，因此仅对栅格周期d和圆孔半径r这2个变量进行分析。

不同变量值对应PBG结构的阻带特性，栅格周期越大，阻带频率越低；孔半径越大，阻带频率越大，但r／d的大小决定了阻带深度。

当r／d接近于0.4时，阻带特性最好。

因此3个参数需要综合考虑以获得最佳的阻带特性。

基于分形结构的小型化微带贴片天线设计

基于分形结构的小型化微带贴片天线设计
1 引言
光子带隙（Photonic Bandgap，简称PBG）结构是一种人工构造的周期性电介质结构，光子带隙结构的理论来源于电子能带理论，在这种结构中传播
的波——如声波、电磁波、光波等，在某一特定频率范围内的将不能在此周
期性电介质结构中传播，这一特殊的频带则称为禁带。

对于微带天线的设计，PBG结构可以用于提高天线的性能，例如提高天线增益，增强辐射效率以及
减小天线尺寸等。

但事实上，由于PBG周期单元尺寸接近禁带频率的半波长，使得PBG结构在实际应用中受其自身尺寸的限制，特别是在较低的频率上应用时。

在本文中，我们设计一种新颖的基于分形结构的小型化微带贴片天线，利用H分形PBG结构替代了微带天线原来的接地面，使得天线尺寸大幅缩减，这种新型的小型化天线对于需要电小天线的无线通信系统将有很好的应用价值。

2 H分形PBG结构天线设计
分形拓扑是一种很好的分析复杂问题以及混沌问题数学方法，其有着独特。

共形PBG结构柱面微带天线的研究的开题报告

共形PBG结构柱面微带天线的研究的开题报告题目：共形PBG结构柱面微带天线的研究背景和意义：随着移动通信和卫星通信的快速发展，以及无线网络和半导体技术的不断进步，微带天线成为了研究的热点之一。

微带天线具有体积小、重量轻、制造简单等优点，因此被广泛应用于移动通信领域。

但是，由于微带天线具有低功率和低效率等问题，需要对其性能进行提高。

在近年来的研究中，共形PBG（Photonic Band Gap）结构的引入可以有效地提高微带天线的性能。

PBG结构通过调整其结构和参数可以实现带隙特性，能够抑制微带天线的辐射损耗和杂散辐射等问题，从而达到提高天线性能的目的。

在目前的研究中，常常采用平面微带天线，但是在某些特殊情况下，需要使用柱面微带天线来实现某些特定的要求。

因此，本研究拟尝试将共形PBG结构应用于柱面微带天线，实现对其性能的提高。

研究内容和方法：本研究将围绕共形PBG结构柱面微带天线的设计、制备、测试等方面进行展开，具体内容包括：1. 共形PBG结构柱面微带天线的设计和仿真：包括采用有限元方法对柱面微带天线进行模拟和优化，并引入共形PBG结构进一步优化其性能。

2. 共形PBG结构柱面微带天线的制备：采用PCB工艺制作共形PBG结构柱面微带天线，并进行光学检查和电学测试。

3. 共形PBG结构柱面微带天线的性能测试：包括辐射特性、带隙特性等测试，采用VNA、天线扫描仪等设备来实现。

预期结果和意义：通过本研究，预期可以设计、制备出具有优异性能的共形PBG结构柱面微带天线，并在性能测试中验证其性能。

这将为微带天线的设计和制备提供一个新的思路，为后续的移动通信和卫星通信等领域的应用提供更可靠的选择。

同时，本研究的成果也有望被应用于电子装备中，如Radar和卫星通信等方面。

高阻抗表面型PBG结构贴片天线的设计

万方数据合用集总电路元件（电容、电感）组成的等效ＬＣ并联谐振电路来描述其电磁特性。

像电路滤波器一样阻止沿表面传输的电流。

如前所述，蘑菇型高阻抗表面相邻贴片间的电容效应（介质基片既起着支撑作用，又达到增强电容的效果），与金属过孔的等效电感组成集中参数的并联谐振电路。

这里有高阻面的设计公式：Ｌ＝芦ｏｔ（５）Ｃ：型三趔ｃｈＯＳＩｎ＿一１（口／ｇ）（６）＝～ＣＬ口／Ｆ，～Ｏ，兀‰：—兰（７）√乙ｃ式中：ｅ，是介质的介电常数；ｔ是高阻面的高度；ｇ是周期间距；ＴａＵ是单元边长；口为周期。

最后得到的设计结果是，硼＝１．７３ｍｍ，ｇ＝０．２２ｍｍ（Ｊ／［１图２（ｂ）所示）。

‘图ｌ高阻抗型ＰＢＧ结构及其等效电路图２高阻表面尺寸模型２建模与仿真根据设计的ＰＢＧ天线的结构，在ＨＦＳＳ中建模并仿真。

模型图如图３所示，仿真得到的反射系数图如图４和图５所示。

图３在ＨＦＳＳ中所建的模型可以看到回波损耗小于一１０ｄＢ的带宽约为６００ＭＨｚ，参考天线谐振频率为９．９６ＧＨｚ，ＰＢＧ微带天线谐振频率为１０．０５ＧＨｚ。

ＰＢＧ天线的谐振频率比参考天线略高，这是因为二者之间的耦合造成的。

二者在９．９９ＧＨｚ具有相同的反射系数一２１．２８ｄＢ，在这个频率上仿真得到其方向图如图６和图７所示。

可以看到ＰＢＧ结构使方向性有所增强，天线的增益大约提高０．５３ｄＢ。

ＰＢＧ贴片天线因为表面波被抑制从而增强了主模的辐射幅度而使增益提高。

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一’■：一图４普通贴片天线的回波损耗图０∞·１０００．２０００舸Ｐｌｏｔ』，，—一＼，ｊ，．．图５ＰＢＧ天线的回波损耗图玎Ｊａｎ０－●Ａｎｉｏｎｃｏｒ■计—●ｎ２１：●５：＂Ｐａｌ¨ｍ蠖缈、‘＿一＝，／Ⅲ图６普通贴片天线的方向图而五万＆塑粤ＬｌＩＪ－２●●●＾ｎ‘口ｎＣｏ巾ｏｒ■Ｉ帅■●ｄｌ删ｏｎ舔一１、，狳蠖岁一Ｎ～矗“—“—“—１飞图７ＰＢＧ天线的方向图（下转第９８页）９３４ｍ”∞药万方数据　万方数据高阻抗表面型PBG结构贴片天线的设计作者：周琨，姜兴， ZHOU Kun， JIANG Xing作者单位：桂林电子科技大学,信息与通信学院,广西,桂林,541004刊名：现代电子技术英文刊名：MODERN ELECTRONICS TECHNIQUE年，卷(期)：2009，32(19)被引用次数：1次1.Qian Yongxi A Mocrostrip Patch Antenna Using Novel Photonic Bandgap Structure 19992.Brown E R;Parker C D;Yablonovitch E Radiation Properties of a Planar Antenna on a Photoniq-crystal Substrate 1993(02)3.朱方明;林青春新型电磁(光子)晶体贴片天线的研究进展[期刊论文]-电波科学学报 2002(02)4.闫敦豹;袁乃昌PBG结构缺陷的谐振特性研究[期刊论文]-微波学报 2003(03)5.钟顺时微带天线理论与应用 19916.日敦豹;高强;付云起一种基于改进型高阻表面的微带天线[期刊论文]-电子学报 2005(03)7.李英明;钟顺时新型光子带隙微带贴片天线[期刊论文]-微波学报 2005(03)8.付云起;童创明;张国华平面微波光子晶体的表面波带隙[期刊论文]-国防科技大学学报 2003(02)9.Zhang Lijun Numerical Characterization of Electromagnetic Bandgap Materials and Applications in Printed Antennas and Arrays 200010.Marc Thevenot Directive Photonic Bandgap Antenna 1999(11)1.期刊论文商锋.王保平.张洪涛.SHANG Feng.WANG Baoping.ZHANG Hongtao一种微带贴片天线的快速有效设计方法-弹箭与制导学报2009,29(4)研究了中心接地的短路圆环形微带贴片天线,探讨了其在腔体模型下的解.并就短路环对谐振频率的影响进行了讨论,提出了较为精确的k值近似计算公式.通过几个设计实例,给出了环形微带贴片天线主模工作时的仿真结果,采用k值近似计算公式计算得到的数据与仿真结果吻合良好.结果的一致性表明了该k值近似计算公式是正确的,并且该方法简化了双层或多层微带天线的馈电设计过程.2.学位论文翟国华应用于星载SAR中的双极化微带贴片天线2005天线对星载SAR的系统特性能起着关键性作用。

PV-PBG结构LRCC模型CLRH微带天线硕士论文

基于嵌入式系统的说话人识别计算机应用技术， 2009，硕士【摘要】本文中主要研究平面型Mushroom-like型PV-PBG结构的特性,分析了表面波带隙和反射相位带隙的形成原因,总结了Mushroom-like型PV-PBG结构的等效电路模型和LRCC模型,提出了把CLRH传输线理论应用于表面波带隙的分析,在此基础上研究了PV-PBG结构的紧凑化和双带隙设计。

文中重点研究结构参数PV-PBG 的表面波带隙和反射相位带隙的影响,对比等效电路模型LRCC模型和CLRH模型的分析结果,总结了其优缺点,验证CLRH模型的正确性,分析了表面波带隙和相位带隙的关系。

通过对传统PV-PBG缝隙加载实现了带隙中心频率的减小和双带隙特性,分析了开槽对带隙的影响。

在讨论的基础上,将PV-PBG结构应用于微带天线中,通过PV-PBG 结构的共面加载使微带天线的后向辐射减少,天线的前向增益提高。

同时将PV-PBG结构应用于微带天线阵中使天线间的互耦减小,获得天线性能的改善。

更多还原【Abstract】 This article introduces the characteristics ofplanar PV-PBG structure of Mushroom-like type ,analyse the formation of the surface-wave bandgap and same-phase reflecting phase bandgap, summed up the the equivalent circuit model and the LRCC model of the Mushroom-like PBG structure,put forward the application of the CLRH transmission-line theory to the analysis of surface-wave bandgap.Based on the analysis we study the compact and dual-bandgap design.The paper focuses on influence of the structu... 更多还原【关键词】PV-PBG；结构；LRCC；模型；CLRH；微带天线；【Key words】PV-PBG structure；LRCC model；CLRH model；Microstrip antenna；摘要3-4Abstract 4第一章绪论7-111.1 研究背景7-81.2 光子晶体的分析方法8-91.3 微带天线的简介9-101.4 本文的意义与文章安排10-11第二章PBG 结构的基本理论11-292.1 PV-PBG结构的分析模型11-192.1.1 Mushroom-like型光子晶体的基本结构122.1.2 Mushroom-like型光子晶体静态等效电路12-142.1.3 Mushroom-like型光子晶体的局域谐振模型14-152.1.4 二维CLRH 等效模型15-192.2 表面波带隙形成的机理19-262.2.1 介质交界面的表面波分析19-212.2.2 任意阻抗表面的TE模和TM模存在的条件21-232.2.3 表面波带隙等效电路法计算23-242.2.4 表面波带隙的数值方法计算24-262.3 PBG结构垂直反射相位特征26-272.4 本章小结27-29第三章平面PV-PBG 结构的表面波带隙研究29-473.1 PBG结构的表面波带隙的测试方法29-313.2 PBG结构的参数对表面波带隙的影响31-353.2.1 等效电路参数的计算31-343.2.2 LRCC模型的建立与仿真34-353.3 单元结构参数对表面波带隙的影响35-413.3.1 贴片宽度对表面波带隙的影响36-373.3.2 缝隙宽度对表面波带隙的影响37-383.3.3 介电常数对表面波带隙的影响38-393.3.4 过孔半径对表面波带隙的影响39-403.3.5 介质板厚度对表面波带隙的影响40-413.4 PV-PBG结构的垂直反射相位带隙的研究41-463.4.1 贴片长度对垂直反射相位的影响42-433.4.2 贴片缝隙对垂直反射相位的影响433.4.3 过孔半径对垂直反射相位的影响43-443.4.4 介电常数对垂直反射相位的影响44-453.4.5 介质层高度对垂直反射相位的影响45-463.5 本章小结46-47第四章缝隙加载PV-PBG 结构的设计47-554.1 缝隙加载PV-PBG 基本结构47-504.2 MS缝隙加载PBG结构50-544.3 本章小结54-55第五章平面PV-PBG 结构在微带天线中的应用55-645.1 微带天线的表面波55-565.2 普通微带天线的设计56-575.3 共面加载PV-PBG结构的微带天线的设计57-595.4 PBG结构在降低天线互耦合中的应用59-635.4.1 E面加载PV-PBG结构对天线互耦的影响60-615.4.2 H面加载PV-PBG结构对天线互耦的影响61-635.5 本章小结63-64第六章结论与展望64-666.1 结论646.2 展望64-66致谢66-67参考文献67-70。

设计实验微带贴片天线设计

设计实验1 微带贴片天线设计
设计实验微带贴片天线设计
（一）实验目的
了解微带天线设计的基本流程掌握矩形微带天线的设计方法熟悉在ADS的layout中进行射频电路设计
的方法掌握用ADS进行阻抗匹配的方法
设计实验微带贴片天线设计
（二）设计要求
PCB板材质为Duriod5880（εr＝2.2），
厚度h＝0.762mm，设计一个工作频率为 3GHz的矩形微带天线。天线采用微带馈电方式，馈线阻抗为 50Ohm
设计实验微带贴片天线设计
（三）微带天线的技术指标
辐射方向图天线增益和方向性系数谐振频率处反射系数天线效率
设计实验微带贴片天线设计
（四）设计的总体思路
计算相关参数在ADS的Layout中初次仿真在Schematic中进行匹配修改Layout，再次仿真，完成天线设计
这样整个天线的版图就完成了，如右图所示。
设计实验微带贴片天线设计
仿真预设置
在进行layout仿真之前，先要进行预设置。在菜单栏选择Momentum ->Mesh>Setup，选择Global标签。鉴于ADS在 Layout中的Momentum仿真是很慢的，在允许的精度下，可以把“Mesh Frequency”和 “Number of Cells per Wavelength” 设置得小一点。本例中设为3.5GHz。
最后在贴片宽边中间加入长度为3cm的50Ohm馈线。这里先要计算馈线宽度。
设计实验微带贴片天线设计
馈线宽度的计算
在ADS主窗口中点击打开一个原理图窗口；在原理图窗口中选择Tools->LineCalc->Start
LineCalc，弹出传输线计算工具窗口(下页图)；在LineCalc中选择Options->Preference…将长

一种新型PBG结构微带线滤波器的设计

微带线的宽度Ｗ０２７ｍ。由于电磁场＝．ｍ主要集中微带线附近，为了减少电路尺寸，采用一排周期单元，取周期个数为５
个。
２滤波器传输特性的分析．
采用ＡＮＳＦＯＴ公司的ＨＦｓ竹ｓ软件进行全波分析，仿真结果如图２所示，从图中
一
３４结．、
光子带隙结构是改善现有器件、电路性能的有效技术手段，更是创造新型天线、器件和电路的重要途径。本文设计的ＰＢＧ微带线滤
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８ｍ，其传输特性如图３ａｒ所示，由图３可知，随着Ｓ的减小，阻带深度有一定增
加，阻带宽度略有增大，但同时通带内的插损也有一定程度的增加，为了不增大插损一般取Ｓ＝０２ｍ；．ｒａ
引言
电磁带隙（ｏｉａｇｒｅｉＥｌｃｔｎｔｅｒｌｃｂａｒｄｇａＰ）结构，又称光子带隙ｌ（ｈｔｎｃｒｓａａｄａ）Ｐｏｏｉｃｙｔｌｂｎｇｐ，是指由介质，金属或是介质一金属所组成的周期性结构，对电磁波传播表现出特定的带阻特性。自１８年Ｙａｌｎｖｔｈ和Ｊｈ９７ｂｏｏｉｃｏｎ分别在讨论周期性电介质结构对材料中光传播行为的影响时，各自提出了 “ 光子晶体 ”这一新概念，由于它的重要学术价值和巨大应用前景，在物理、光学、天线和微波等学术刊物上被列为专题，进几年来出现了大量关于光子带隙（ＰＢＧ）结构的研究报告ｌ】别在微波波段，光】。特子晶体的工艺制造容易实现，所以这种结

微带贴片天线原理

微带贴片天线原理微带贴片天线原理微带贴片天线是一种用于无线通信系统中的天线，能够实现信号的收发和传输。

它具有体积小、重量轻、机械强度高等优点，因此在无线通信系统中得到广泛应用。

那么，微带贴片天线到底是如何实现无线通信的呢？微带贴片天线的结构微带贴片天线由两部分组成，一部分是金属贴片，另一部分是介质基板。

金属贴片与介质基板之间有着一定的间隙，这种间隙被称为天线缝隙。

金属贴片和介质基板可以通过各种方式堆叠以形成不同类型的贴片天线，如单片天线、双片天线和四片天线等。

微带贴片天线的工作原理微带贴片天线的工作原理基于微带线和谐振腔的原理。

微带线微带线是一种在介质基底上制造的印刷电路。

微带线的两端都有接头，其中一个接头与接收器或发射器相连，另一个接头与天线缝隙相连。

当电流在微带线中流动时，它会产生磁场和电场。

这些电磁波会沿着微带线传输到天线缝隙，然后被发射到空气中。

谐振腔谐振腔是天线中频率选择的部分。

这里，谐振腔是由金属贴片和介质基底两部分组成的。

间隙大小和贴片的形状和尺寸可以确定天线的谐振频率和辐射特性。

当电磁波通过谐振腔时，它会导致谐振，使电场和磁场相互作用并传输到空气中。

微带贴片天线的特性微带贴片天线的性能取决于介质基板、金属贴片和缝隙的尺寸和形状。

这些因素可以用于控制微带贴片天线的谐振频率和辐射特性。

微带贴片天线的优点微带贴片天线具有以下优点：1. 体积小：微带贴片天线相比于其他种类的天线来说，体积要小得多，因此在应用场景比较苛刻的无线通信领域中得到了广泛的应用。

2. 重量轻：由于微带贴片天线采用印制电路板技术制造，因此重量轻，并且可以在不同类型的介质上实现。

3. 机械强度高：由于微带贴片天线具有很好的机械强度，因此可以在各种环境下工作。

4. 可靠性高：微带贴片天线由于采用印制电路板技术制造，因此其制造价值更低，有助于将系统的成本降到最低。

总结微带贴片天线是一种微小的无线天线，可广泛应用于各种无线通信系统中。

PBG结构方形切角微带天线的设计

ห้องสมุดไป่ตู้
１ＰＧ结构微带天线的设计Ｂ
１１方型切角园极化天线的设计．
首先设计了一个常规的方型切角微带天线（见图１，）采用同轴底馈的方式给辐射元馈电，选用的材料为
ｅ＝．，，２２基片厚度ｈ．５ｍｎ的ｄｒｄ＝１５ｌ７ｕｉ基片，ｏ内导体直径为１３ｍｎ，．ｌ在给定上述条件的前提下，设计的
收稿日期：０７０５２０ —１ —１基金项目：广西工学院自然科学基金项目（６４７．０１０）作者简介：曾文波（９４，，１６一）男广东茂名人，广西工学院电子信息与控制工程系副教授。
维普资讯
５８
广西工学院学报
一
越来越引起人们的关注。所谓ＰＧ结构，Ｂ是一种人为的周期结构，其方法是在一种介质中周期地加入另一
种介质来获得。ＰＧ结构具有很好的带阻特性，Ｂ能在一定频率范围内抑制电磁波在其中的传播。将ＰＧ结Ｂ
构应用于平面微带天线上，可有效地抑制表面波，降低副瓣及后瓣，提高天线增益和和阻抗特性。在微带天线阵中引入了ＰＧ结构还可以减小互耦。目前，Ｂ国内外文献中提出了四类实现ＰＧ结构的方法【：１基Ｂ２（）］片钻孔型；２地面刻蚀型；３高阻抗表面型（Ｇ）（）（）（）ＨＩＰ；４共面光子带隙（ｃＰＧ结构）ｕ— Ｂ。在微带天线中增加ＰＧ结构来改善天线的性能甚至是获得锥形方向图，Ｂ国内外已有很多研究并取得了相当多的成果【。３ｊ
第２０第４１７年１期８卷０２月
广ＪＲＮＵ西ＧＸ院学报ＹＥＨＮ．）ＹＯＵＡＬＯＦＧＡＮ工学ＩＵＮＩＥＳＴＯＦＴＣＯＩＧＶＲＩＬ

新型基于PBG结构的宽带高增益贴片天线及阵列技术研究

ａｒｙ；ｐｏｔｉｏａｉｎ；ｒａｒｓｌｔｏ
ＥＥＡＣＣ：５７２０Ｄ
新型基于ＰＧ结构的宽带高增益贴片天线及阵列技术罗，
，．国科学院电子学研究所，京１０９；，中１北０１０、
Ｉ．中国科学院研究生院，１０３；２北京００９ＩＩ．西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室，７０７３西安１０１
摘要：设计了一种新型基于哑铃型光子带隙（Ｂ）ＰＧ的宽带高增益Ｅ形贴片天线。实现Ｘ波段天线单元３．％的阻抗带宽８２
（ＳＶＷＲ＜２且频带内增益提高１２５ｄ。将ＰＧ结构应用于天线阵列，） — ．ＢＢ实现了全频带增益的提高，且单元端口互耦隔离度最大可提高５ｄＢ。仿真和实测结果有好的一致性。
ＰＧｓｕｔｒ．Ａｐｄｎｅｂｎｗｄｈｏ８２（ＳＢｒｃｕｅｎｉｅａｃａｄｉｔｆ．％ＶＷＲ＜）ａｅｃｉｅｒｂｎ－ａｅｎｅｎｄｔｍ３２ｃｎｂｈｅｄｆａｄＥｓｐｄａｔｎａａａｖｏＸ－ｈｎ
带天线而言，增益的全频带改善尚有待进一步研究。从同时改善带宽和增益的角度，文利用Ｅ形本
与飞行器表面共形等优点而被越来越广泛地应用Ｌ２。但微带天线又因其频带窄，１］Ｉ效率低，益低增的缺点在应用上受到种种限制。因此克服常规天线的性能缺陷，现微带天线的宽带、实高增益及高效率，是微带贴片天线设计的重要研究课题。通常采用多贴片谐振和缝隙耦合的方

PBG结构分析及其在柱面共形微带天线中的应用

PBG结构分析及其在柱面共形微带天线中的应用作者：王淑娟来源：《现代电子技术》2011年第01期摘要：利用光学Bragg反射条件，设计了两种曲面光子带隙结构，并将其应用于柱面共形微带贴片天线中，分析了光子带隙结构的结构参数对微带贴片天线性能的影响。

计算仿真表明，利用合适的PBG结构可以增强微带贴片天线的前向增益，抑制高次谐波，减小旁瓣，减小表面波损耗。

关键词：柱面；结构参数；共形天线；增益中图分类号：TN82-34文献标识码：A文章编号：1004-373X(2011)01-0026-03Analysis of PBG Structures and Its Application in Cylindrical Conformal Microstrip AntennaWANG Shu-juan(Xi’an University of Arts and Science，Xi’an 710002，China)Abstract： According to the reflection condition of optics Bragg，the two-dimensional curved PBG structures are designed and applied to the cylindrical conformal microstrip antenna, and the parameter of PBG structures influenced on the performance of microstrip patch antenna is analyzed. The simulation results indicate that using the appropriate PBG structures can get higher gain, suppress higher harmonics，reduce broadside radiation and surface wave dissipation of the microstrip patch antenna.Keywords： cylinder; structure parameters; conformal antennas; gain0 引言微带天线具有结构简单，易于制作，成本低，体积小，低剖面，能与载体共形等优点。

一种基于PBG结构的多频微带天线的分析与设计

ｏｉｉｌｍｎＭｅｏ（Ｅ．Ｃｍａｅｉｈｒｉａ－ａｅｉｒｓｉｓｔｎｅｎ，ｂｔｎＦｎｔＥｅｅｔｔｄＦＭ）ｏｐｒｄｗｔｔｏｄｎｒＣｓｐｄｍｃｏｔｐｌｔａｏｈｅｈｈｅｙｈｒｏａｎ
ｔａｉｔｏｎｌｉ￣ｅｕｎｙｃａａｔｒｓｉｓｏｈｓｐｏｏｅｎｅｎｒｍｐｏｅｙｉｔｏｃｉｇｔｅｈｅｒｄａｉｎａｄｍｕｔ一ｑｅｃｈｒｃｅｉｔｆｔｉｒｐｓｄａｔｎａａｅｉｒｖｄｂｎｒｄｕｔｎｈｃＰＢＧｔｃｕｅｓｒｔｒ．Ｔｈｅｕｔｅｎｔａｅｔａｈｔｃｕｅｉｆｃｅｔｉｍｐｏｉｇｔｅａｔｎａｎａｄｕｅｒｓｌｓｄｍｏｓｒｔｈｔｔｅｓｒｔｒｓｅｉｎｎｉｒｖｎｈｎｅｎａｇｉｎｕｉ
ＡｎｌｓｓａｄＤｅｉｎｏｕｔ－ｅｕｎｙＭｉｒｓｒｐＡｎｅｎａｙｉｎｓｇｆａＭｌｉＦｒｑｅｃｃｏｔｉｔｎａＢａｅｎａＰＢＧｔｕｔｒｓｄｏＳｒｃｕｅ
ＹＡＮＧｎ，ＣＨｏｇＨＥＮＹｉｆｎ，Ｓ — ｅＨＡＯＪａ —ｉｇｉｎｘｎ
（ｏｅｅｏＥｅｔｃｌｎｉｅｒｇｈｎｑｇＵｉｒｔｏｏｔａｄＴｌｏｍｕｉａｏｓＣｏｇｉｇ００５ＣｉａＣｌｇｆｌｒａＥｇｎｅｎ，Ｃｏｇｉｎｅｓｙｆｓｎｅｃｍｎｃｔｎ，ｈｎｑ０６，ｈｎ）ｌｃｉｉｎｖｉＰｓｅｉｎ４

几种不同周期性单元的PBG天线的设计与仿真

几种不同周期性单元的PBG天线的设计与仿真赖慧芳;叶志清;李海兰【摘要】提出了几种不同周期性单元的PBG结构的贴片天线.采用有限元法对其进行仿真分析,通过相互对比,研究出这几种不同PBG结构对贴片天线性能的影响.结果表明,在贴片天线中增加PBG结构能减少天线的回波损耗,提高天线的增益和辐射效率.并得出周期性单元的形状和数目对其特性的影响.【期刊名称】《江西科学》【年(卷),期】2011(029)002【总页数】4页(P156-159)【关键词】PBG;有限元法;周期性单元【作者】赖慧芳;叶志清;李海兰【作者单位】江西师范大学物理通信与电子学院,江西南昌330022;江西师范大学物理通信与电子学院,江西南昌330022;江西师范大学物理通信与电子学院,江西南昌330022【正文语种】中文【中图分类】O7340 引言光子晶体是 20世纪 80年代末提出的新概念和新材料,是在 1987年由美国加州大学的 E yabnolovicth教授和美国普林斯顿大学的 SJoho分别提出。

光子晶体是一种介质在另一种介质中周期排列所组成的晶体结构,其周期为光波长量级。

光子在这类材料中的作用类似于电子在凝聚态物质中的作用,存在着类似于半导体能带结构中的禁带,称之为光子带隙 (PBG)。

在 PBG材料中[1,2],某些频率落在光子带隙内的电磁波被完全禁止在光子晶体中传播。

光子晶体不仅具有理论价值,更具有非常广阔的应用前景,这个领域已经成为国际学术界的研究热点。

近年来,许多学者致力于把 PBG结构用于微带天线之中,如果将PBG应用于微带天线,就可以克服一些表面波、高次模、馈线损耗和介质损耗的影响,从而提高微带天线的性能。

另外,微带天线表面波的存在降低了天线的辐射效率,但通过在支撑介质中穿孔或者在贴片周围环绕 PBG网格形成高阻表面,就可以非常有效地抑制表面波的传播,从而提高天线的辐射效率。

电磁场的数值计算方法包括有限差分法和有限元素法等,本文运用的软件 Ansoft HFSS(High-Frequency structUreSimulator)就是利用有限元素法求解电磁场。

PBG结构圆柱形微带贴片天线的设计与仿真

PBG结构圆柱形微带贴片天线的设计与仿真
陈志贤
【期刊名称】《电子测量技术》
【年(卷),期】2016(0)1
【摘要】本文利用光子晶体带隙(PBG)结构的特点,将特殊设计的PBG结构应用于圆柱形微带贴片天线中。

在同轴线馈电的圆柱形微带贴片天线的介质上蚀刻出按一定规律排列的PBG结构,并基于HFSS对特殊设计的PGB结构圆柱形微带贴片天线和普通的圆柱形微带贴片天线进行仿真和优化,仿真结果表明,按照一定规律排列的PBG结构可以有效抑制天线表面波的传播,明显提高圆柱形微带贴片天线的带宽和增益,有效改善圆柱形微带贴片天线的辐射方向图,实现天线性能的优化设计。

【总页数】3页(P54-56)
【关键词】PBG;微带贴片天线;天线增益
【作者】陈志贤
【作者单位】中国航空综合技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TP82
【相关文献】
1.PBG结构方形切角微带天线的设计 [J], 曾文波;赵嘉
2.微带贴片天线的仿真与测量实验设计 [J], 高博
3.一种基于PBG结构的多频微带天线的分析与设计 [J], 杨虹;陈轶芬;邵建兴
4.高阻抗表面型PBG结构贴片天线的设计 [J], 周琨;姜兴
5.TM0模式下PBG接地板与开槽接地板微带贴片天线的性能研究 [J], 刘伟娜;刘培涛;肖建康;李英
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共形PBG结构柱面微带天线的研究概要

共形PBG结构柱面微带天线的研究
本文研究共形光子晶体带隙(PBG)结构在柱面微带天线中的应用,设计并实现了共形PBG结构柱面微带天线。

主要内容包括:1、研究了PBG结构和微带单贴片天线的基本原理,分析单贴片天线的辐射特性,馈电形式和匹配特性。

2、设计了X波段单贴片柱面微带天线,讨论了柱面曲率对天线谐振频率的影响,并将相对阻抗特性的共形PBG结构应用在柱面微带天线当中。

分析了PBG结构的不同开槽尺寸对天线性能的影响,且由仿真结果表明,共形PBG结构减小了表面曲率对天线谐振频率依赖程度。

3、依据微带贴片天线阵设计的基本原理,研究了阻抗匹配网络的设计方法,设计了共形PBG结构柱面微带天线阵,并和传统的微带天线阵作比较。

4、设计了带有覆层的PBG结构柱面微带天线,通过仿真结果,表明介质覆层对微带天线的增益和方向性有着明显的改善,提高了天线的效率。

针对柱面微带天线加工工艺的发展,对所设计的天线提出了改进途径。

【关键词相关文档搜索】：无线电物理; X波段; 共形PBG ; 共形天线; 增益
【作者相关信息搜索】：西安电子科技大学;无线电物理;张民;王淑娟;。

一种新型的基于UC-PBG基底的微带天线

一种新型的基于UC-PBG基底的微带天线
郭勇;李一玫;黄亮
【期刊名称】《电波科学学报》
【年(卷),期】2006(21)5
【摘要】提出了一种新的基于平面光子带隙(UC-PBG)结构的微带天线,在基底上开了一个凹槽,天线贴片位于槽的底部,设计天线的工作频率落在光子晶体的禁带之内.通过对该结构进行数值仿真,证实了该设计在抑制表面波,提高增益及效率和改善辐射方向性等方面的有效性.
【总页数】4页(P768-770,776)
【作者】郭勇;李一玫;黄亮
【作者单位】北京交通大学电子信息工程学院,北京,100044;北京交通大学电子信息工程学院,北京,100044;北京交通大学电子信息工程学院,北京,100044
【正文语种】中文
【中图分类】TN82
【相关文献】
1.一种基于光子晶体的新型微带天线的设计 [J], 侯维娜;邵建兴;刘湘梅
2.基于PMC基底与PBG覆层的新型微带天线的研究 [J], 朱方明;胡骏
3.一种基于电磁(光子)晶体基底的新型贴片天线的研究 [J], 朱方明;何赛灵;应志农
4.基于一种新型核函数高斯过程的双频微带天线设计 [J], 许永秀;田雨波;胡晓朋;李双双
5.一种基于零参数异向介质的新型高指向性微带天线 [J], 张洪贺
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