新型复合左右手负阶谐振天线设计：小尺寸高增益解决方案

"该资源是一篇研究论文，探讨了一种新型复合左右手负阶谐振天线的设计，旨在实现高增益和小尺寸的天线。作者包括耿林、王光明、张晨新和曾宪峰，来自空军工程大学防空反导学院。论文中介绍了在基片集成波导上采用二阶Hilbert分形缝隙来设计复合左右手传输线，并通过HFSS和Serenade软件进行了电路参数分析。MATLAB语言被用来绘制传输线的色散曲线。实验结果显示，这种天线具有简单的馈电网络，工作在复合左右手传输线的一阶模式，电尺寸小且增益高，适合应用于无线通信系统。关键词包括复合左右手传输线、基片集成波导、分形、缝隙天线和负阶谐振天线。" 本文的研究重点在于一种新型的复合左右手负阶谐振天线设计，这种设计是通过在基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide, SIW）结构中嵌入二阶Hilbert分形缝隙实现的。复合左右手传输线（Composite Right/Left-handed Transmission Line, CRLH TL）是一种能同时表现出左手和右手电磁特性的传输线，这种特性使其在天线设计中有着广泛的应用前景，尤其是在小型化和高性能天线领域。 二阶Hilbert分形缝隙的引入是为了优化天线的性能，分形几何在电磁学中常用于增加结构的复杂性，从而改善天线的频率响应和增益。通过HFSS（High Frequency Structure Simulator）和Serenade软件，研究人员能够模拟和分析这种新型传输线的电路参数，这些参数对于理解天线的工作原理和性能至关重要。 MATLAB语言则被用来生成该传输线的色散曲线，色散曲线可以展示频率与相速或群速的关系，这对于理解天线的工作模式和频带特性非常有用。实验结果显示，该设计的天线在复合左右手传输线的一阶模式下工作，这意味着它能够在相对较小的物理尺寸下实现高效的能量传输和辐射。 此外，这种天线的馈电网络设计简单，这降低了制造复杂性和成本，同时保持了高增益的特点。与传统的复合左右手谐振天线相比，新型天线具有更小的电尺寸，这意味着在有限的空间内可以实现更好的辐射效果，这对于无线通信系统来说是非常理想的，因为它可以在不牺牲性能的前提下减小设备的体积。 这篇研究论文提出了一个创新的天线设计方案，利用了分形几何和复合左右手传输线的概念，实现了高增益和小型化的完美结合，为无线通信系统的天线设计提供了新的思路和技术支持。该研究对于进一步推动天线技术的发展，特别是对小型化无线通信设备的优化具有重要意义。