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无源电磁周期性结构(Passive Electromagnetic Periodic Structures)由于其独特性而受到越来越多的关注。例如利用人工磁导体AMC (Artificial Magnetic Conductors:AMC)降低天线剖面,采用部分选择表面(Partially Selective Surfaces)构造Fabry-Perot谐振腔等。本文重点研究了AMC和PRS两种平面电磁周期结构在降低天线剖面,提高天线增益等方面的作用。主要工作概括如下：1.设计了基于AMC的低剖面定向宽带天线。首先系统分析了平行于理想电表面(PEC)和理想磁表面(PMC)的电偶极子阻抗特性和辐射特性,设计了具有反射相位宽带特性的双层贴片结构的AMC和具有宽带定向辐射特性的两种偶极子天线。将两者结合,在保证天线辐射特性的前提下,将天线垂直剖面高度由传统的四分之一波长降低至八分之一波长。在单线极化天线的基础上,设计了±45。的双极化低剖面宽带天线,在1.8GHz-2.4GHz的工作频带内,天线单元增益大于8dBi,不同极化端口之间的隔离度小于-20dB。2.设计了高隔离度的平面集成Fabry-Perot天线。天线采用微带贴片作为基本馈源结构,针对平面集成FP天线谐振腔内近场耦合严重的特点,利用馈线分离技术,用近场耦合方式激励贴片产生水平极化波,缝隙耦合激励贴片产生垂直极化波。设计实例在9.7GHz-10.3GHz的工作频带内,端口隔离度小于-40dB,中心频率10.0GHz时的双端口增益分别为15dBi和15.2dBi。3.设计了多馈源激励的平面集成Fabry-Perot天线。针对平面集成FP天线谐振腔内单馈源馈电无法有效激励整个天线口面的特点,本文利用多馈源阵列激励谐振腔,以提高天线的口面效率。最终的设计实例在固定的天线口径面积的情况下,在9.75GHz-10.2GHz的工作频带内,将天线的增益提高了2.5dB。