通过在方形金属贴片上构造大量缝隙和环,改进设计了一种小型化频率选择表面结构,其电尺寸极小,仅为0.063λ0×0.063λ0(λ0是天线在自由空间工作波长)。采用CST软件对这种结构的频率响应特性进行了系统的分析和讨论,其具有良好的阻带特性以及角度和极化稳定性。基于该频率选择表面的频率选择特性设计了一款二元单极子天线阵,通过在天线间加载频率选择表面,有效地抑制了天线间的空间波耦合,使天线间互耦下降了9.7 d B,并且天线增益提高、方向性变好。因此,该频率选择表面在设计高性能天线阵方面具有广阔的应用前景。
提出一种新型磁负超材料单元,通过采用HFSS,Matlab等软件对其电磁特性进行了详细分析和讨论,结果表明其具有较好的磁负特性。根据该磁负超材料在磁负频段谐振产生传输阻带这一特性,设计了一款工作在3 GHz的同轴馈电二单元微带天线阵。通过在天线阵单元间加载该磁负超材料单元阵列,使天线阵列间互耦有效降低了12.1 d B。天线单元间距仅为λ/10(λ为天线在自由空间工作波长),且天线阵列的远场辐射性能有所提高。因此,所设计的磁负超材料单元在设计紧凑型高性能天线阵列方面具有广阔应用前景。
