如何使用單個CSRR結(jié)構(gòu)實現(xiàn)超寬帶天線的設(shè)計

　　隨著雷達、航天航空器等的快速發(fā)展以及遙測、通信技術(shù)的不斷提高，對天線提出了更多更苛刻的要求。微帶天線由于低剖面、體積小、質(zhì)量輕等特點，在天線領(lǐng)域占據(jù)了重要的地位。而由于微帶天線一般具有頻帶窄等缺點，其應(yīng)用受到一定的限制。如何展寬帶寬已成為微帶天線設(shè)計的重要研究方向。近年來左手材料取得了重大進展，由于其介電常數(shù)和磁導(dǎo)率在特定的頻帶均表現(xiàn)為負值，具有負折射率等獨特電磁特性，對于改善現(xiàn)有電子系統(tǒng)的性能有著重要的實際意義。Pendry等首先提出開口環(huán)形諧振器（SRR，Split Ring Resonator）可以作為左手材料中的基本單元，隨后SRR被廣泛應(yīng)用于左手材料的制作。Marques等對比了寬邊耦合和邊緣耦合的SRR的磁諧振效應(yīng)。由于SRR是一個具有高品質(zhì)因子的電小尺寸諧振器，它也被用來設(shè)計天線和屏蔽罩。Kim用SRR型裂縫在寬頻帶天線上設(shè)置了一個阻帶;Yang等用單個SRR結(jié)構(gòu)設(shè)計了寬頻帶天線;Bulu等把線源放置在由SRR制成的媒質(zhì)中，在SRR的諧振頻率附近，線源的輻射圖具有很高的方向性。另外，F(xiàn)alcone還研究了SRR的互補結(jié)構(gòu)——逆開口環(huán)形諧振器。本文提出了一種基于單個CSRR結(jié)構(gòu)的超寬頻帶天線設(shè)計，它利用微帶線結(jié)構(gòu)作為饋電和阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。我們先仿真了各參量對天線的回波損耗的影響，并進行優(yōu)化，最終制作了樣機。實測結(jié)果表明該天線的頻帶寬度為1.6至22.6GHz。

　　本文采用單個CSRR結(jié)構(gòu)設(shè)計了頻帶寬度為1.6至22.6GHz的超寬帶天線，其增益在任何頻率都大于4dB，根據(jù)仿真結(jié)果制作了樣機，實測結(jié)果與仿真結(jié)果相吻合。在不同頻率，該天線的主瓣方向也不同，其物理機理有待進一步研究。
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