左手材料微带漏波天线的研究与设计

"这篇硕士学位论文主要探讨了基于左手材料（左手 metamaterials，LHM）的微带漏波天线的研究。作者陈文焕在无线电物理专业指导下，研究了左手材料的构造、微带天线的基本原理、设计分析方法以及馈电方式。论文重点介绍了CRLH（Composite Right/Left-handed）微带传输线结构，分析了其电路模型，并证明了CRLH结构可用于设计左手材料微带漏波天线，实现波束的前向与后向扫描。通过Ansoft Designer软件进行仿真，设计了一款CRLH结构的微带漏波天线，验证了其性能，包括后向到前向的波束扫描和小型化设计。该研究得到了国家自然科学基金和广东省自然科学基金的支持。关键词包括左手材料、微带漏波天线、CRLH结构和Ansoft Designer软件。" 这篇论文详细研究了左手材料在微带漏波天线中的应用，左手材料作为一种具有负介电常数和负磁导率的人工复合材料，近年来在电磁学领域引起了广泛兴趣。左手材料的特性使得它在天线设计中展现出独特优势，能够改进传统微带天线的性能，例如拓宽频率范围、增强方向性以及实现更灵活的波束控制。 论文首先回顾了左手材料的发展，阐述了其制造方法，为后续研究奠定了基础。接着，作者深入讲解了微带天线的工作原理，这是微带漏波天线的基础，包括天线的辐射模式、馈电方式以及设计中的关键参数。微带天线因其小型化、轻便等优点在移动通信中广泛应用，但其性能通常受到限制，而左手材料的应用有望打破这些限制。 CRLH微带传输线是论文的重点，它结合了右手和左手材料的特性，形成一种复合传输线结构。通过对CRLH结构的电路模型分析，论文展示了如何利用这种结构设计出能够实现波束扫描的微带漏波天线。具体地，通过理论推导得到了波束方向角的表达式，这为实现不同方向的波束调整提供了理论依据。 在实际设计部分，作者利用Ansoft Designer软件进行仿真，设计了一个基于CRLH结构的微带漏波天线。仿真结果验证了该天线可以实现单波束的后向到前向扫描，同时尺寸紧凑，符合小型化的要求。此外，电流分布的分析显示了左手材料特性在天线工作中的体现。 这篇论文对左手材料的微带漏波天线设计进行了全面研究，不仅理论分析深入，还通过实际设计和仿真验证了左手材料在微带天线领域的潜力，为未来相关技术的发展提供了有价值的参考。