波导缝隙天线的EBG的应用
新型EBG光子晶体结构UWB天线
新型EBG光子晶体结构UWB天线0 引言超宽带(Ultra Wide Band, UWB)无线通信技术有着高带宽、低功耗、低复杂度等优点,因此其成为目前短距离无线通信的热点之一。
UWB 通信系统的天线必须具有体积小、宽带宽、全向覆盖等特点。
而一般将比带宽不小于10∶1 的天线,称为UWB 天线。
UWB 天线随着高速电子集成电路的快速发展,为适应小型集成化的需求,超宽带平面天线的研究与应用也渐渐称为研究热点。
2002 年美国联邦通信委员会(FCC)批准将3.1～10.6GHz 频段划作UWB 技术的商业应用频段,将广泛应用于新兴短程通信中。
UWB 技术规定的室内UWB 通信的实际频谱比带宽最高频率fu 与最低频率fl 之比,即fu/fl 为3.42∶1;同时规定对中心频率大于2.5GHz的UWB 系统需要拥有至少-10dB 的500MHz 带宽,而对中心频率低于2.5GHz 的UWB 系统,带宽至少应达到20%. 目前已研究了不少新型的UWB 天线,新型平面印刷单极子天线[1~3]不需要另加与之垂直的地板,其辐射UWB 与地板在一个介质面上,中间通过CPW 进行馈电。
采用宽缝隙结构UWB 天线[4]则是由最早出现的渐变式缝隙结构发展为现在的边射式宽带印刷缝隙结构,工作带宽可达到2～10 GHz.在工作频带内具有良好的近似全向辐射特性,因此,是具有实用价值的UWB 天线。
电磁带隙结构简称EBG（Electromagnetic Band-gap）光子晶体结构，它是由光子晶体应用于微波波段产生的一种称谓。
它们都是周期性介质结构，光子晶体在这种介质结构传播时，周期性势场造成的能量分级而出现禁带，对光子来说他的能量与频率的平方成正比，禁带意味着禁止某频段光子在其中传播。
这种特性称为光子带隙。
同样在电磁带隙结构中，由于电子和光子都满足薛定谔和麦克斯韦方程组，它们的同源性使得原子核周期性的势场同样会造成电子能量的分散，也表现为通带或者禁带。
波导缝隙天线分析与研究
波导缝隙天线分析与研究波导缝隙天线是一种广泛应用于无线通信领域的设备，它的性能优劣直接影响到无线通信系统的性能。
本文将围绕波导缝隙天线展开分析与研究，具体包括其定义、特点、应用场景等方面，并对其优缺点进行深入探讨。
波导缝隙天线定义与特点波导缝隙天线是一种利用波导窄边缝隙作为辐射源的微波天线，它主要由波导和缝隙两个部分构成。
波导通常采用传输线形式，通过在波导窄边开缝产生辐射，实现电磁波的发射和接收。
波导缝隙天线具有结构简单、易于制造、成本低等优点，同时具有高辐射效率、宽频带及良好定向性等优良特性。
波导缝隙天线应用场景波导缝隙天线因其优良的性能而被广泛应用于卫星通信、移动通信和互联网等多个领域。
卫星通信在卫星通信领域，波导缝隙天线被广泛应用于地球站、卫星地面站等场所。
作为一种典型的微波通信方式，卫星通信对天线的性能要求较高，而波导缝隙天线的高辐射效率、宽频带及良好定向性等特点恰好满足其需求。
通过与其他微波器件的配合，波导缝隙天线可用于实现卫星通信链路的发送和接收。
移动通信在移动通信领域，波导缝隙天线同样具有广泛的应用。
例如，在基站建设中使用波导缝隙天线可以增强信号覆盖范围和提高信号质量。
波导缝隙天线还被用于移动终端设备中，以提高设备的通信性能。
互联网在互联网领域，波导缝隙天线主要应用于无线局域网（WLAN）和微波接入互联网（WiMAX）等无线通信系统。
在这些系统中，波导缝隙天线作为发射和接收装置，可以实现高速无线数据传输。
同时，其宽频带及良好定向性的特点有助于提高无线通信系统的容量和稳定性。
波导缝隙天线优缺点波导缝隙天线具有许多优点，如结构简单、易于制造、成本低等。
同时，它还具有高辐射效率、宽频带及良好定向性等优良特性。
然而，波导缝隙天线也存在一些缺点，主要表现在以下几个方面：交叉极化性能较差交叉极化是衡量天线性能的重要指标之一，它表示天线的辐射方向图中主极化分量与交叉极化分量的比值。
在实际应用中，波导缝隙天线的交叉极化性能较差，这可能导致信号质量的下降。
EBG结构在阿基米德天线中的应用
高增益Ka波段EBG天线阵列的设计
高增益Ka波段EBG天线阵列的设计作者：叶文熙李正军来源：《现代电子技术》2014年第07期摘要：电磁带隙（EBG）天线是一种可以提高天线辐射口径及增益的新型天线，以FSS 作为EBG反射面，角锥喇叭作为辐射源，设计了一种可以工作在29.7～30.2 GHz，最大增益为23 dB的EBG天线，并对7个喇叭阵列进行了仿真分析，证明了该种EBG天线具有良好的工作性能，可以作为小型化单口径反射面多波束天线的辐射源，用于减小通信卫星的重量。
关键词： EBG；角锥喇叭；高增益天线；天线阵列中图分类号： TN82⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2014）07⁃0076⁃03Design of high⁃gain EBG array antenna working in Ka bandYE Wen⁃xi， LI Zheng⁃jun（Xi’an Branch， Chinese Academy of Space Technology，Xi’an 710100， China）Abstract： Electromagnetic bandgap （EBG） antenna is a new antenna which can improve its radiation aperture and gain. A EBG antenna with FSS as its reflecting surface and pyramidal horn as its radiation source was designed. It can work in 29.7～30.2 GHz and its maximum gain is 23 dB. Simulation analysis of seven horn arrays was performed. The result proves that the EBG antenna has perfect working performance. The antenna can be used as the radiation source of multi⁃beam antenna with miniaturization single⁃aperture reflecting surface to reduce the weight of communication satellite.Keywords： EBG； pyramidal horn； high⁃gain antenna； antenna array0 引言随着卫星通信的容量和传输速率的不断提高，多波束天线由于能够以高增益来覆盖较大的地面区域，而且又能根据需要调整波束形状，因而受到了各国的广泛重视。
ebg仿真方法
ebg仿真方法EBG (Electromagnetic Band Gap) structures have been widely used in the design of antennas, filters, and other microwave devices. These structures are known for their ability to control electromagnetic wave propagation, leading to improved performance and functionality of various wireless communication systems. EBG仿真方法在天线设计及微波器件中得到了广泛应用。
它的主要作用是控制电磁波传播，可提高无线通信系统的性能和功能。
One of the most common simulation methods for EBG structures is the finite-difference time-domain (FDTD) method. This method involves discretizing the electromagnetic equations into finite differences over both space and time, allowing for the simulation of complex EBG structures and their interactions with electromagnetic waves. 最常见的EBG仿真方法之一是有限差分时域（FDTD）方法。
该方法将电磁方程离散化为有限差分，可模拟复杂的EBG结构及其与电磁波的相互作用。
Another widely used method for EBG simulation is the Method of Moments (MoM), which is based on solving integral equations tocharacterize the electromagnetic behavior of EBG structures. This method is particularly useful for analyzing the RF and microwave performance of EBG structures, providing valuable insights into their design and optimization. Mehtod of Moments(MoM) 是另一种EBG仿真方法，它是基于解决积分方程以表征EBG结构的电磁行为。
天线设计中Electromagnetic Band Gap结构的建模与优化研究
天线设计中Electromagnetic Band Gap结构的建模与优化研究随着无线通信技术的发展，天线设计是一个重要的研究领域。
在天线设计中，采用Electromagnetic Band Gap (EBG) 结构可以实现对电磁波传播的控制和调节，从而提高天线性能。
本文将探讨天线设计中EBG结构的建模与优化研究。
首先，我们需要了解EBG结构的原理和特点。
EBG结构是一种周期性的人工介质结构，可以通过控制其周期和形状来调节电磁波在空间中的传播特性。
EBG 结构通常由金属板和介质板交替排列，形成周期性的孔洞结构。
这种结构可以在特定频段实现电磁波的禁带效应，从而有效地抑制天线的辐射干扰和多径效应。
为了建模和优化EBG结构，我们可以采用多种方法。
其中一种常用的方法是使用有限差分时域(FDTD)或有限元(FEM)方法进行电磁场仿真。
通过在仿真软件中建立EBG结构的几何模型和材料属性，我们可以计算出其对电磁波的反射、透射和吸收等特性。
同时，可以通过改变EBG结构的参数来优化其性能，比如调整孔洞的尺寸和间距，选择适当的介质材料等。
另一种常见的建模方法是使用模拟优化算法，比如遗传算法、粒子群优化等。
通过将EBG结构的参数作为待优化变量，我们可以定义一个目标函数来评估其性能。
目标函数可以包括天线的带宽、增益、波束宽度等指标。
然后，通过迭代计算和优化算法，找到最佳的参数组合，进一步提高EBG结构的性能。
在进行EBG结构的优化研究时，我们还需要考虑几个方面。
首先是材料的选择。
合适的材料可以提供良好的电磁波控制效果，比如高介电常数的陶瓷材料或金属材料。
其次是结构的设计。
EBG结构的几何形状和孔洞的排布对性能有着重要影响，需要充分考虑和优化。
此外，环境因素也需要考虑，比如温度、湿度等对材料性能的影响。
最后，我们需要对优化后的EBG结构进行实验验证。
实验可以通过制作样品并进行测量来验证模型的准确性和性能。
同时，可以进一步优化结构，并与仿真结果进行对比分析，进一步改进设计。
梯形单脊波导缝隙天线的研究及应用
梯形单脊波导缝隙天线的研究及应用梯形单脊波导缝隙天线的研究及应用摘要：本文主要介绍了梯形单脊波导缝隙天线的研究及应用。
首先介绍了梯形单脊波导缝隙天线的基本原理及结构，然后详细介绍了梯形单脊波导缝隙天线的研究进展，包括优化设计、宽带化设计、多频段设计等。
最后，介绍了梯形单脊波导缝隙天线的多个应用领域，包括无线通信、雷达、遥感等。
关键词：梯形单脊波导缝隙天线，优化设计，宽带化设计，多频段设计，应用领域1. 引言梯形单脊波导缝隙天线是一种新型的天线结构，具有体积小、重量轻、性能稳定等特点，在无线通信、雷达、遥感等领域具有广泛的应用前景。
本文将对梯形单脊波导缝隙天线的研究进展及应用进行详细介绍。
2. 梯形单脊波导缝隙天线的基本原理及结构梯形单脊波导缝隙天线是一种基于波导结构的天线，其工作原理是通过波导中的缝隙来辐射电磁波。
其基本结构由上下两个金属板、一条单脊线和一定的缝隙组成。
当激励电源施加在单脊线上时，电磁波将通过缝隙辐射出去，从而实现天线的辐射功能。
3. 梯形单脊波导缝隙天线的研究进展3.1 优化设计为了提高梯形单脊波导缝隙天线的性能，研究人员进行了一系列的优化设计工作。
包括优化缝隙结构、优化单脊线位置等。
通过这些优化设计，可以使天线的工作频段更宽、增加天线的辐射功率等，提高天线的性能。
3.2 宽带化设计梯形单脊波导缝隙天线通常具有较窄的工作频段，为了提高其工作频段，研究人员进行了宽带化设计。
通过改变天线的尺寸、缝隙的宽度等参数，可以实现天线的宽带化设计。
宽带化设计后的天线可以在更广泛的频段内工作，提高了天线的适用性。
3.3 多频段设计为了满足现实应用中多频段的需求，研究人员进行了多频段设计的研究工作。
通过在梯形单脊波导缝隙天线中增加多个缝隙、多个单脊线等结构，可以实现天线在多个频段上的辐射。
多频段设计的天线可以同时满足不同频段的需求，提高了天线的灵活性。
4. 梯形单脊波导缝隙天线的应用领域梯形单脊波导缝隙天线具有体积小、重量轻、性能稳定等特点，在无线通信、雷达、遥感等领域具有广泛的应用前景。
异向介质与基于EBG的相控阵天线研究的开题报告
异向介质与基于EBG的相控阵天线研究的开题报告一、研究背景及意义相控阵天线技术已成为当今雷达、通信等领域中不可或缺的一部分，由于其具有高精度指向性、广阔掩盖范围、大容量通信等特点，被广泛应用于军事、民用等场合。
相控阵系统中的天线阵列是关键组成部分，天线的性能直接影响着系统的指标和运行效果。
因此，对相控阵天线的研究一直是业界关注的热点。
在天线的研究中，基于电磁带隙（Electromagnetic Band Gap，EBG）的相控阵天线得到了广泛的应用。
EBG在射频领域中是一种优秀的表征介质特性的技术，它可以有效地削弱或阻挡电磁波的传播。
使用EBG可以改变天线阵列的电气特性，使得其性能得到优化，同时可以增加天线阵列的紧致度和可靠性。
因此，基于EBG的相控阵天线研究具有重要的理论和应用价值。
二、研究内容本文拟对异向介质与基于EBG的相控阵天线的关键技术进行研究，具体包括以下方面：1、异向介质的性质及其对天线性能的影响研究。
异向介质是一种具有各向异性的介质，在天线设计中具有重要的作用。
本文将主要针对不同类型的异向介质进行研究，分析其电磁波传输特性，并研究其对相控阵天线性能的影响。
2、基于EBG的相控阵天线阵列设计与优化。
本文将采用EBG技术对天线阵列进行优化设计，并研究其在不同频段下的性能表现。
同时，本文将以基于EBG的相控阵天线为研究对象，对其天线阵列的参数进行深入研究，优化其阵列结构，并提出相应的设计方法。
3、基于EBG的相控阵天线的性能测试及验证。
本文将对所设计的基于EBG的相控阵天线进行实验室测试，并与已有的其他天线进行对比分析，验证所提出的设计方法的可行性和有效性。
三、研究意义本研究将从异向介质和基于EBG的相控阵天线两个方面进行研究，得出的研究成果具有以下意义：1、拓宽了相控阵天线研究的领域。
本文研究的异向介质和EBG技术是相控阵天线中的新兴研究领域，对于推进相控阵天线的研究具有重要的意义。
新型缝隙波导的研究与分析
新型缝隙波导的研究与分析朱明;肖怀宝;张志波;逯贵祯【摘要】本文在用色散图法分析了目前主要存在的两种能够传输准TEM波的缝隙波导的特性基础上,设计了一种能够传输准TEM波的新型平行板缝隙波导,通过对色散图的仿真研究其缝隙高度对波导传输特性的影响以及通带范围内波的模式特性,该缝隙波导具有相对较大缝隙尺寸,使其能够方便地应用于测量具有周期结构的人工电磁材料电磁参数.【期刊名称】《中国传媒大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(024)002【总页数】7页(P60-66)【关键词】色散图;缝隙波导;准TEM波;人工电磁材料【作者】朱明;肖怀宝;张志波;逯贵祯【作者单位】中国传媒大学信息工程学院,北京 100024;中国传媒大学信息工程学院,北京 100024;中国传媒大学信息工程学院,北京 100024;中国传媒大学信息工程学院,北京 100024【正文语种】中文【中图分类】TN814近几年来人们对于高频环境下的通信设备传输能力的要求越来越高，很多新型的传输结构被陆续的设计并被应用于微波及通信系统领域中，缝隙波导就是其中的一种。
这种新型结构拥有能够传播准TEM波的能力，且具很宽的工作频带，故在微波高频段尤其是毫米波频段以上的通信系统中拥有巨大的应用前景。
关于新型缝隙波导的研究目前主要是由P.S.Kildal等外国学者完成，国内在此方面的文献资料还相对较少。
下面我们来介绍一下对于这种新型缝隙波导的主要研究成果有哪些。
2009年P.S.Kildal等人第一次提出了金属脊型缝隙波导的概念[1]，主要阐明了这种新型波导能够传播准TEM波，在这一年他们又对软硬表面构成的人工磁导体(artificial magnetic conductor：AMC)平面给出了分析说明，同时提出了脊型、沟槽型、微带线型三种缝隙波导并进行了简要的比较分析[2]，此外，该团队还对缝隙波导的特性阻抗做了简要说明[3]。
此后几年，对缝隙波导的研究还是主要集中在基础理论分析阶段，并且主要由P.S.Kildal等人完成。
基于EBG结构的电磁偶极子天线
基于EBG结构的电磁偶极子天线本文分析了电磁偶极子的基本原理，并设计了60GHz电偶极子天线；通过在电磁偶极子天线周围加电磁带隙结构（EBG结构），在较大的频带范围内，使得天线的反射系数和增益有了较为明显的提高。
1. 引言为了满足人们对高速数据、图像和多媒体等宽带业务日益增长的需求，宽带接入技术受到了广泛的关注，ROF系统及其网络在国内外迅速发展，也促使无线系统提高射频载频频率以获得更高的带宽。
而目前ROF技术研究的频率范围主要是60GHz的毫米波频段，60GHz的信号在空气中衰减很厉害，因此，高增益和高效率的大带宽天线技术成为60GHz毫米波通信系统的关键技术之一。
在上世纪七十年代，由一个电偶极子和一个缝隙天线构成的若干互补天线被设计出来。
在微带贴片天线还没有发展应用之前，缝隙天线被用于实现磁偶极子。
这些天线在辐射方向图和带宽上有优异的表现。
电磁带隙结构，简称EBG（ElectromagneticBandgap）结构，源于光子晶体结构，可以认为是光子晶体（Photonics crystal）概念在微波频段的推广。
1987年，来自美国贝尔实验室的E.Yablonovitch和来自Princeton大学的S.John在讨论如何抑制自发辐射和无序电介质材料中的光子局域谐振时，各自独立提出了光子晶体的概念[2]。
光子晶体具有显著的光子带隙（Photonic Bandgap，PBG）特性，根据Maxwell方程组的尺缩关系，PBG结构所具有的特性也适用于微波和毫米波领域。
因此光子晶体结构在微波和毫米波领域得到了广泛的应用，并最终开始使用EBG这个术语。
EBG概念的明确提出是在文献[3]中，“概括地说，电磁帯隙结构是指人造的周期性结构（有时也是非周期的），能够阻止或者促进特定频域内所有入射波和所有极化状态的电磁波的传播”。
20世纪90年代末期，提出了两种EBG结构，一种是蘑菇型的EBG结构，另一种为平面紧凑型电磁带隙结构电磁带隙结构具有两个显著的特性：一是阻止特定频率内电磁波的传播，即表面波带隙特性；二是对入射的平面电磁波具有随频率变化的反射相位，即反射相位特性。
高阻抗表面EBG结构天线应用的研究
学位授予日期．呈鲤鱼生县 目
评 阅人
２００６年０３月２３日
摘要
摘要
本论文旨在研究将高阻抗表面结构应用于一种借助Ｆａｂｒｙ—Ｐｅｒｏｔ谐振器原理 实现的宽频带高增益的印刷天线，以期降低天线的轮廓高度。
高阻抗表面结构是电磁带隙（ＥＢＧ）结构的一种，由金属和介质材料共同组 成，它不仅和其他（介质型和金属型）ＥＢＧ结构一样具有抑制表面波的作用， 还能在一定的频带范围内实现同相反射，表现为人工磁导体，可以代替金属导电 体用作天线的接地板，降低天线的轮廓。文中指出：应用于天线的高阻抗表面结 构，必须考虑电磁波斜入射的情况，为此分析了方形周期中多种不同结构的高阻 抗表面，比较其反射系数频率响应对入射角的敏感性，得出的结论是：蘑菇型和 方形贴片高阻抗表面结构的反射相位特性对入射角的敏感性最弱。
本文立足于前人提出的一种Ｆａｂｒｙ．Ｐｅｒｏｔ谐振器天线结构，它借助两层盖板 （一层均匀介质板、一层介质钻孔的ＥＢＧ板）来提高微带馈电的缝隙馈源辐射 器的增益，从而实现宽频带高增益的性能。然而该结构的实用频带受到增益频带 的限制、旁瓣较高、且天线的轮廓高度较大。为此，本文中提出两种改进的 Ｆａｂｒｙ．Ｐｅｒｏｔ谐振器天线结构：首先将天线馈源换成Ｕ型缝隙加载的矩形贴片， 能够在保证一定频带宽度的前提下有效地降低天线结构的总高度；然后在陔贴片 周围布置背衬接地板的方形贴片阵列、即频率选择表面（ＦＳＳ）型的高阻抗表面 结构，借此进一步降低天线高度。然而，由于高阻抗表面结构的磁导体特性对频 率敏感，致使其频带较窄。
可以根据具体的频率来适当地调节反射板与天线的距离以降低天线的高度在实验中背封柴堆式ebg反射板的偶极子天线和自由空问的偶极子天线相比其增益最大可提高3a柴堆式ebg结构b天线测量示意图c反射平面示意图图212三维柴堆式结构用作天线的反射板2412高阻抗表面eb3结构相比丁二介质材辩的ebg结构而言使用高阻抗表面结构作为大线的反射板更员有结构轻便制作容易的优点
理想间隙波导结构的理论分析
理想间隙波导结构的理论分析肖怀宝; 方超; 逯贵祯【期刊名称】《《中国传媒大学学报（自然科学版）》》【年(卷),期】2018(025)003【总页数】8页(P34-41)【关键词】间隙波导; 理想磁导体; 解析解; 数值分析【作者】肖怀宝; 方超; 逯贵祯【作者单位】中国传媒大学信息工程学院北京100024【正文语种】中文【中图分类】O441.41 引言间隙波导是当前国际学术界在毫米波和亚毫米波领域中提出的一种新的传输线结构，该结构可以低损耗传输TEM波。
从公开发表的文献来看，关于间隙波导技术的研究主要还是以数值仿真分析为主，由于其结构的复杂性，数值计算对计算机性能要求也较高。
从2009年开始，该领域研究受到了广泛的关注，P S Kildal及其团队研究了该结构的应用领域，如在毫米波和亚毫米波的低损耗传输特性[1-3]、在微带电路中的封装和隔离技术[4] [5]、高Q值的微带线滤波技术[6]等；间隙波导结构的实现技术[7-9]、间隙波导的分析方法[10][11]及其特性参数等[12]。
此外，其他国家的研究人员也开始关注间隙波导的相关研究领域[13][14]。
其中，P SKildal在论文[10]中对间隙波导技术进行了阶段性的论述，并对其间电磁波的波矢量进行了比较详细的理论分析，但遗憾的是，对于间隙波导中场的解析表示式，用了假定表达式。
国内对间隙波导的研究相对比较晚，2014年，逯贵祯等对基于金属条带缝隙的波导结构进行了仿真研究[15]，2016年，朱明等[16]通过仿真优化间隙波导结构参数，根据仿真参数加工出了实际的间隙波导，把实物测量结果与仿真结果进行了对比，验证了该结构在波的传输方面的特殊性，同时通过色散图法对间隙波导结构的传输特性进行了分析[17]。
方超将间隙波导结构运用在缝隙微带天线的馈电上，改善了天线的性能，减小了天线的背向辐射[18]。
本文将对理想磁导体边界的间隙波导结构进行理论分析，导出其解析表达式，并用数值解与解析解的对比来验证理论分析的正确性。
一种双频的EBG结构天线
一种双频的EBG结构天线作者：刘嘉来源：《中国新通信》2013年第04期【摘要】本文描述了一个高性能的在背面加载电磁带隙结构的双频共面贴片天线，天线工作频率分别为2.45GHz和5GHz，电磁带隙结构由一个3*3的单元组成。
本论文分别对共面天线，电磁带隙，和集成的天线做了阐述，尽管EBG结构比较小，但是在抑制背面辐射，提高天线增益方面获得了很好的效果。
【关键词】双频天线共面天线微带天线电磁带隙（EBG）一、引言电磁带隙结构是一种人工的周期结构，用来防止或者增强电磁波在特定的频带下的传播[1]。
微带天线由于低剖面，轻的重量，以及很容易跟其它微波电路集成，所以很受欢迎。
本论文中，我们设计了一个加载双重方型EBG结构的微带天线，以适应快速发展的高速无线局域网（WLAN），频率为2.4GHz和5.8GHz，这2个频率在工业，科学和医药以及其它个人通信系统中应用相当广泛。
但是，单个贴片天线的增益往往很低，当今有很多种方法用来提高贴片天线的增益。
谐振增益方式[2]包括附加一个钝化层或者覆盖层在介质板上，或者在贴片下面增加一个腔体结构，减少有效介电常数[3]，通过增加一个寄生元件来减少天线的表面波，同样能够增加天线的增益[4]。
本设计通过加载双重方型EBG结构是另一种提高天线性能的方式。
天线由一个共面条状的馈线和共面贴片组成，这种结构能够提供一个比较宽的工作带宽以及更加灵活的频带间隔。
天线上加载的双频EBG结构作为一个高阻抗表面（HIS）能够减少天线的背面辐射，从而提高天线的增益。
本论文中将EBG结构的共面天线的性能跟普通的双频天线做了比较。
天线和高阻抗表面带隙结构采用HFSS微波仿真软件设计。
二、双频天线设计本设计中的双频天线需要覆盖2.45G和5.825GHz，低频段的带宽为2%，高频段的带宽为6%。
为了实现带宽，以及使得天线尽可能的薄，我们通过HFSS设计了一系列的共面天线，在[5]中简要的介绍了其中的一种设计。
新型S形EBG结构的超宽带基片集成波导带通滤波器
新型S形EBG结构的超宽带基片集成波导带通滤波器李丹;童创明;彭鹏;余定旺【摘要】利用S形电磁带隙结构的阻波特性,设计了一种基于EBG结构的基片集成波导(SIW)超宽带带通滤波器.该滤波器通过将不同大小的S形结构单元蚀刻在SIW上金属面,以获得超宽带.所设计的带通滤波器工作频带范围为7.85～10.21 GHz,中心频率为9.03 GHz,相对带宽为26.14％,通带内的最大插入损耗约为1.54 dB,相比于文献[8～10]中类似EBG结构的带通滤波器,回波损耗较优,且具有结构紧凑、通带选择性好等优点.测量结果与仿真结果基本吻合,验证了该设计方法的有效性.%A novel S-shaped electromagnetic band gap (EBG) ultra-wideband band-pass filter based on substrate integrated waveguide (SIW) is proposed.The filter is designed based on the band-stop characteristics of EBG and can obtain ultra-wideband by etching different dimensional S-shaped on the surface of substrate integrated waveguide.The designed band-pass filter with a center frequency as 9.03 GHz and relative fractional bandwidth 26.14％ shows good band-pass characteristics with the frequency band between 7.85～10.21 GHz while the insertion loss is less than 1.54 dB and still the designed filter has the advantage of narrow band-pass,low insertion loss,compacted and good selectivity etc.that's better than the results in the referrence[8～10].the good agreement between the measured results and the simulated results demonstrates that the design of this proposed filter is effective.【期刊名称】《空军工程大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(014)003【总页数】4页(P54-57)【关键词】电磁带隙;超宽带;基片集成波导【作者】李丹;童创明;彭鹏;余定旺【作者单位】空军工程大学防空反导学院,陕西西安,710051;空军工程大学防空反导学院,陕西西安,710051;毫米波国家重点实验室,江苏南京,210096;空军工程大学防空反导学院,陕西西安,710051;空军工程大学防空反导学院,陕西西安,710051【正文语种】中文【中图分类】TN713+基片集成波导(Substrate Integrated Wave－guide，SIW)器件具有高Q值和低损耗等特点，并能方便地实现与微带线、共面波导等平面传输线的集成，且易于设计和加工，可以广泛应用于微波毫米波集成电路中，尤其是微波毫米波系统小型化中［6－7］。
基于EBG吸波材料的波导缝隙天线设计
基于EBG吸波材料的波导缝隙天线设计李振亚;张建华【摘要】为了改善波导缝隙天线的散射性能,设计了一种电磁带隙(electromagnetic band gap,EBG)结构的吸波材料,从导纳圆图、表面电流和电场分布等方面分析了其吸波机理.其厚度为0.3 mm,吸波率达到99.9％,将其加载于波导缝隙辐射金属基板上,得到了低雷达散射截面的波导缝隙天线.仿真结果表明:加载后的天线回波损耗和增益基本不变,在5.48 ～5.75 GHz工作频带内,法向RCS减缩都在3 dB以上,最大减缩达到15.8 dB,单站RCS在-18°～18°角域减缩超过3dB.证实了该吸波结构有良好的吸波效果,可以用于波导缝隙天线带内隐身.【期刊名称】《现代防御技术》【年(卷),期】2015(043)006【总页数】6页(P153-157,203)【关键词】波导缝隙天线;电磁带隙;吸波材料;吸波机理;雷达散射截面;带内隐身【作者】李振亚;张建华【作者单位】电子工程学院,安徽合肥230037;电子工程学院,安徽合肥230037【正文语种】中文【中图分类】TN82☞探测跟踪技术随着探测和隐身技术的迅速发展，雷达散射截面的减缩技术作为军事领域中的重要问题受到越来越多的关注。
波导缝隙天线以其功率容量大、口径效率高、结构紧揍、易共形、抗冲击强度高等优点被广泛运用于航空航天领域，特别是在高速飞行器雷达系统中。
但由于其结构特点，造成它的雷达散射截面积(radar cross section RCS)较大，影响了整个平台的隐身性能，因此降低波导缝隙天线RCS显得尤为重要。
加载雷达吸波材料是减缩天线带内RCS的一条有效途径。
但是传统的吸波技术会削减天线辐射性能。
2002年，文献[1]首次用带有损耗的频率选择表面(frequency selective surface , FSS)来设计超薄吸波材料，但是设计比较复杂，不利于推广。
21487994
Ａ ｓｒｃ ： Ｔ ｉ ｐｐ ｒ ｅｌ ｗ ｔ ｅｍｅ ｏ ｉ ｅｆ ｎ ａｋ（ ／ ｂ ｔａｔ ｈｓ ａ ｅ ａｓ ｉ ｔ ｔ ｄｔ ｒ ｓ ｔ ｏ ｔｏｂ ｃ Ｆ Ｂ）ｒｔ ｎｔｅｐｔ ｒ ｒ ｅｓ ｔ ａ — ｄ ｈｈ ｈ ｏ ａ ｅｈ ｒ ｔ ａｉ ｏ ａ ｅｎｆ ｏｓ ｏ ｈ ｔ ｏｔ ｌ ｈ ｎ ｌｎ ａｏ ｃａ ｇ ｌ ｖ ｇ ｉｅ Ｔ ｅＥ Ｇ （ ｌｃ ｏ ｇ ｅ ｃｂ ｄｇ ｐ ｉｈ ｉ ｅ ｄ ｃ ｕｆｃ ｔ ｃｕｅｉ ｕ ｌ ｅ ｓａ ｅｎ ｆ ｅｔ ｕａ ｗａｅ ｕｄ ． ｈ Ｂ ｅ ｔ ｍａｎ ｔ ａ —ａ ）ｈｇ — ｒ ｎ ｒ ｅｒ ｉ ｎ ｍｐ ａ ｅｓｒ ｅｓ ｕｔｒ ｓ ｔｉ ｄａ ｎ ａ ｒ ｉ ｚ ｉ ｈｉ ｄ ｅｇｏ ｎ ｌ ｏｓ ｎｒ ｔ ｇ ｌｒ ｈｇ — ｅａ ｃ ｒｕ ｄｐａ ｅｆｒ ｌｔ ｏ ｃ ｎ ｕａ ｖ ｇ ｉｅｔ ｉ ｅｆ ｎ ａｋ（ ／ ｍｐ ｎ ｎ ｏ ｓ ｅａ ｗａ ｅｕｄ ｒ ｓ ｔ ｏ ｔｏｂ ｃ Ｆ Ｂ）ｒｔ ａ ｄｄ ｔ ｌｄａ ｏ ａ ｅｈ ｒ ｔ ａｉ ｎ ｅ ｉ － ｏ， ａｅ
ｎ ｙ ｉ ｓｍ ａ ｅ ｔ ｔ ｄ ｅ ｉｆｕ ｎ ｅ ｏ ＢＧ ｇ —ｍｐ ｄ ｃ ｕ ｆｃ ｈ ｒｃｅｉｔ ｎ ｔｅ ｒｄａｉｎ ｐ ｏ ｅｔｅ ｆｔｅ ｌ ａ ｓｓｉ ｄ ｏ ｓｕ ｙ ｔ ｎｌｅ ｃ ｆＥ ｈ ｉ ｈ ｈ ｉ ｅ ａ ｅ ｓ ｒａ ｅ ｃ ａａ ｔｒｓｉ ｏ ｈ ａ ｉｔ ｒｐ ｒｉｓｏ ｎ ｃ ｏ ｈ ｓｏｓａｒｙ ａ ｍｎ ａｏ ｔ ｇ ｌ ｖ ｇ ｉｅｂ ｓ ｇｔｅｓｍｕａｉｎｍ ｅ ｏ ． ｅｅｅ ｔｉ ａａ ｔｒ ｆｔｅｄ ｓｇ ｅ ｘ ｌｔ ｒａ ｎ ｎ ｆｒ ａ ｕａ ｗａ ｅ ｕｄ ｙ ｕ ｉ ｈ ｉ ｌｔ ｔ ｄ Ｔ ｌｃｒ ｐ ｍｅｅｓｏ ｅ ｉｎ ｄｅ — ｃ ｅ ｎ ｒ ｎ ｏ ｈ ｈ ｃ ｒ ｈ
低RCS EBG波导缝隙阵列天线
低RCS EBG波导缝隙阵列天线
白佳俊;石东;付云起
【期刊名称】《国防科技大学学报》
【年(卷),期】2015(000)001
【摘要】将 Mushroom 电磁带隙结构（Electromagnetic Band Gap，EBG）的表面波带隙和同相反射特性同时用于波导缝隙阵列天线的设计，利用 EBG 的带隙特性抑制天线阵中的表面波，以改善天线的辐射性能；利用EBG 的同相反射特性实现天线雷达散射截面（Radar Cross Section，RCS）的减缩，天线综合性能得到较大提升。
制作了 EBG 波导缝隙天线阵样品，并对天线阵的阵元互耦、辐射方向图及天线阵 RCS 等指标进行了测试，结果与理论预期相吻合，有效地降低了阵元间互耦及天线阵 RCS。
【总页数】5页(P125-129)
【作者】白佳俊;石东;付云起
【作者单位】国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙 410073;航天东方红卫星有限公司，北京 100000;国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073
【正文语种】中文
【中图分类】TN95
【相关文献】
1.UC-EBG在微带阵列天线 RCS减缩中的应用 [J], 李振亚;张建华;杨文凯
2.基于EBG吸波材料的波导缝隙天线设计 [J], 李振亚;张建华
3.波导缝隙阵列RCS [J], 吕善伟;肖巍
4.EBG高阻表面结构的矩形波导宽边缝隙天线 [J], 李斌;李龙;梁昌洪
5.基于EBG结构的波导缝隙天线RCS减缩研究 [J], 田宇;陈月盈
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PBG在微波通信系统中的应用
EBG在微波系统中的发展及其应用潘小丹(中国传媒大学信息工程学院北京100０２4)摘要:EＢG结构是可以实现电磁带隙（EBＧ，Elecｔrｏｍagneｔic Bandgａp）的周期性结构。
由于其表现出来的电磁带隙特性,使得微波毫米波波段EBＧ器件得到越来越深入的研究。
EBG微波器件具有损耗小，散热好的特点,在微波领域,特别是微带电路和天线领域中有着巨大的应用价值。
本文主要介绍了电磁带隙结构的主要特性及其物理结构，结合国数值仿真的发展趋势，对三种常用的数值计算方法进行了优缺点的比较，并对电磁带隙结构在微波器件的应用进行了概括和总结。
关键字:EBG FＤTＤ平面波展开法有限元法ThｅＤeｖeｌoｐmｅnts and Appliｃａｔｉｏns ofＥBGＰan Ｘiao dａn(Ｃommｕniｃation Universｉty oｆＣhina, Ｉnfoｒmａtion Engiｎeeriｎg Schoｏl， Beijｉnｇ, 10002４）Absｔｒacｔ: EBG ｉs ａ kind ｏf peｒiodicaｌｓｔｒuctｕre tｈat cａｎ rｅalize Electｒomagｎｅtic Banｄｇap。
It has aｔtractｅｄ intｅnse atｔention because of tｈe elｅcｔroｍagnetic baｎｄgａｐｐropｅrties in microwａve band ｓ. Tｈe EBG structｕｒe proviｄes gooｄ radiatioｎａnd exｔremely low loｓs，sｏ iｔ has ａ wide ranｇｅｏf aｐplｉcationｓｉｎ mｉcｒoｗaｖe fieｌｄｓ, especiａｌlｙ in the ｍicroｓtrip cｉrｃuｉｔs anｄaｎtennas． In this pape ｒ, the main charaｃtｅｒistｉcｓ anｄ phｙｓical structurｅs are introduced，aｎd coｍbｉneｄｗiｔh ｔhe trｅnd of nuｍerical sｉmulations; the advantagｅ a ｎd ｄisadvantage ｏf ｔhrｅe cｏmmonlｙ useｄｎumｅricａl meｔhｏds are ｃomparｅd．Ｔhe aｐｐlicatｉons of ＥBＧ structuｒｅ in mｉcrowave ｄeviｃes are sumｍａrｉzｅd.Keywordｓ： EBG ＦDTD plaｎar-wave－mｅthod ｆｉｎite-elｅment-method 随着半导体工艺的进步与信息科学的发展,新技术的不断涌现,电路系统的超小型化、高集成度和高性能越来越成为人们追求的目标。
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波导缝隙天线的EBG 的应用
张运启 栗 曦 杨 林
（西安电子科技大学天线与电磁散射研究所，西安，710071）
摘 要：研究一种新型的EBG 结构在波导缝隙天线中的应用。
这种新型的EBG 具有可以有效抑制表面波的特性，提出了在阵面缝隙单元间加载EBG 周期单元结构的方案，抑制波导缝隙天线之间的互耦。
通过与传统的波导缝隙天线进行比较得出加载新型EBG 结构的波导缝隙天线在互耦上有很大改善。
关键词:波导缝隙阵列天线；Electromagnetic band-gap(EBG)；互耦
The Waveguide Slot Array Antenna Above EBG Structure
Zhang Yun-qi ， Li Xi ，Yang Lin
(National Laboratory of Antenna and Microwave Technology,Xidian university,Xi’an shaanxi,710071 ，China)
Abstract :The performance of the waveguide slot array antenna above the electromagnetic band-gap(EBG) structure is investigated.The kind of EBG is able to control the surface wave.The project of control the 21S between the waveguide solt antenna by loading the periodic unit of EBG between the units has been lodged.It is found that the 21S improved in the waveguide slot array antenna through comparison.
Key words : waveguide solt array antenna; EBG; couple
引 言
波导缝隙天线具有口面场分布容易控制，没有能量漏失、天线口径效率高、性能稳定、结构简单紧凑、强度高、安装方便、抗风力强等优点，而且容易实现窄波束、赋形波束、低副瓣乃至超低副瓣，所以波导缝隙天线已经成为新型雷达中天线的优选形式，被广泛应用于雷达和通讯领域。
但这种形式的天线由于有比较大的金属地平面，存在强烈的TM 表面波和空间波耦合，以及地面边缘的多径干扰，这些因素都将影响天线阵列的性能。
电磁带隙结构（EBG ）在电磁传输场和天线领域的应用研究越加广泛和深入，本文着重关注的Mushroom-like EBG 结构，具有有效的表面波抑制带隙和紧致的特征，这在通讯天线和阵列天线的应用中是非常重要的。
本文以此为切入点，将EBG 结构与金属波导缝隙阵列相结合，旨在利用EBG 结构对表面波的抑制特性，改善原天线的性能。
1 电磁带隙结构（EBG）单元
本文根据一种电磁带隙的快速分析方[2]
法进行建模仿真，电磁带隙（EBG ）结构单元如图
1
图1 电磁带隙结构单元
仿真计算上述二端口波导的传输系数21S 的幅度，如图2所示。
可以看出在00F F −+:有带隙。
由于该波导由一对理想电壁和理想磁壁组成，是一个TEM 波导，因此不存在截止频率。
图2 电磁带隙结构单元的21S
2 传统的波导缝隙阵列天线
我们建立波导缝隙阵列天线进行仿真，分析
天线的耦合，模型如图3所示。
图3 波导缝隙阵列天线
天线阵列的耦合如图4所示。
图4 波导缝隙阵列天线的
21
S
天线阵列的驻波如图5所示。
图5 波导缝隙阵列天线的VSWR
天线阵列的方向图如图6所示。
图6 波导缝隙阵列天线的方向图
从仿真的结果可以看出：传统波导缝隙阵列天线的互耦在m1点
21
S达到-55.2398 dB ，m2点
达到-68.6196 dB，m3点达到-73.9208 dB， m4
点达到-61.5790 dB。
驻波在
a
F处达到1.02。
3应用EBG的波导缝隙阵列天线
建立应用EBG的模型，如图7所示。
图7 应用EBG的波导缝隙阵列天线
天线阵列的耦合如图8所示。
图8 应用EBG的波导缝隙阵列天线的
21
S 天线阵列的驻波如图9所示。
图9 应用EBG的波导缝隙阵列天线的VSWR
天线阵列的方向图如图10所示。
图10 应用EBG的波导缝隙阵列天线的方向图
从仿真的结果可以看出：应用EBG的波导缝隙
阵列天线的互耦在m1点
21
S达到-80.3567 dB，m2点达到-67.6594 dB，m3点达到-69.7719 dB，
m4点达到-61.1645 dB。
驻波在
a
F处达到1.03。
对比阵列天线的
21
S可以看出应用EBG的波导
缝隙阵列天线的
21
S在m1点从-55.2398 dB下降到-80.3567 dB，其余各点没有明显变化，可以说明应用EBG对阵列天线的互耦有很明显的改善。
对比阵列天线的VSWR可以看出驻波没有很明显的改变，阵列天线的VSWR达到指标。
对比阵列天线的方向图可以看出天线的最高增益相同，传统的波导缝隙阵列天线副瓣最高是-14.6 dB，第一副瓣是-20 dB,应用EBG的副瓣最高是-14 dB，第一副瓣是-16 dB，应用EBG第一副瓣恶化明显。
4结 论
本文对波导缝隙阵列天线的EBG的应用进行仿真，分析了EBG对波导缝隙阵列天线的
21
S，VSWR以及方向图的影响。
结果表明：应用EBG的波导缝隙阵列天线在互耦上改善明显，对方向图有一定影响。
参考文献
[1] 李斌，李龙，梁昌洪.EBG高阻表面结构的矩形波导宽边缝隙天线[J].电子学报，2006，34：429-432
[2] 梁乐，梁昌洪，陈亮，等.一种电磁带隙结构的快速分析方法［J］.强激光与粒子束.2008，20：793-796 [3] 李龙.广义电磁谐振与EBG电磁局域谐振研究与应用［J］.2005 .
[4] 陈亮，党晓杰，梁昌洪.EBG结构在介质覆层波导缝隙相控阵中的应用［J］.电波科学学报.2008,23：115-118 张运启 男，1986年生，硕士生。
主要研究方向：微波工程，天线工程，计算电磁学。
E-mail:johnny_5@。