新型电磁带隙结构的宽带宽波束天线及其阵列研究

项目名称： 新型电磁带隙结构的宽带宽波束天线及其阵列研究

项目编号： No.60901001

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 张岩

作者单位： 北京航空航天大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 宽带宽波束天线在飞行器导航和卫星通信等应用中起着重要作用，而现有分析设计方法很难满足日益提高的工程要求。电磁带隙结构可以实现对空间电磁波的控制，深入研究新型电磁带隙结构的宽带宽波束天线及其阵列的电磁特性有重要理论意义和应用价值。本项目构造人工各向异性高阶交替方向隐式时域有限差分法，研究多种介质模型和非均匀网格模型的人工各向异性介质优化方法，应用于宽带宽波束微带天线和低互耦微带天线阵仿真设计；研究展宽EBG结构的带隙宽度和降低带隙中心频率的方法，协同优化设计宽带紧凑的新型电磁带隙结构；采用遗传算法优化电磁带隙结构单元形式、表面布局和安装方法，实现微带天线在低仰角方向高增益和天线阵列单元间低互耦的目标；研究有限大电磁带隙结构的边缘效应，以及电磁带隙结构与天线之间的互耦；分析新方法数值色散特性，优选时间步长，提高优化效率，最终研制出结构新颖、性能优异、加工方便、应用广阔的微带天线和天线阵。

中文关键词： 时域有限差分法；电磁带隙；宽带；天线；阵列

英文摘要：

英文关键词： finite-difference time-domain；electromagnetic bandgap (EBG)；wide band；antenna；array