一種基于電磁超材料的抗干擾天線：波導縫隙抗干擾天線

天線作為無線電信息系統(tǒng)射頻前端的關(guān)鍵器件，對系統(tǒng)性能優(yōu)劣有重要影響。隨著通信與雷達等電子信息系統(tǒng)的快速發(fā)展，射頻前端向著高性能、高集成、小型化、多功能方向發(fā)展，特別是隨著電磁環(huán)境的日益復雜，抗干擾能力是必不可少的?？垢蓴_天線將天線和濾波器集成于一體，既具有天線的發(fā)射與接收空間電磁波的能力，也具備濾波器對干擾電磁波的抑制能力，可有效地減小射頻前端的體積、重量與插損。

研究者們已提出多種抗干擾天線設(shè)計方法，如利用陷波結(jié)構(gòu)、集成濾波電路于天線/天線陣的饋電網(wǎng)絡(luò)，或?qū)⑻炀€設(shè)計為多級濾波器的最后一級等。但現(xiàn)有多數(shù)抗干擾天線仍存在抑制頻帶窄、抑制度差等不足，而且多為微帶天線，在毫米波頻段損耗較大。同時其濾波電路/結(jié)構(gòu)多暴露于外，在進行陣列設(shè)計時，相鄰單元會產(chǎn)生嚴重的互擾。對此，中國電子科技集團公司第三十八研究所汪偉研究員團隊利用電磁超材料所特有的電磁特性，實現(xiàn)了一種波導縫隙抗干擾天線，提出該種超材料抗干擾天線的設(shè)計方法并對其進行了實驗驗證。

該工作已發(fā)表在《電波科學學報》2020年第35卷第2期。（鄭治，汪偉，張洪濤，鄒永慶，梁仙靈）

該文將呈周期性分布的金屬柱（電磁超材料）鋪設(shè)于波導縫隙天線的波導底邊，利用電磁超材料在特定頻段可實現(xiàn)完美電導體/完美磁導體的特性，實現(xiàn)波導縫隙抗干擾天線的高效輻射與強抑制。該文在闡明該種抗干擾天線設(shè)計方法的同時，將其性能與常規(guī)波導縫隙天線對比，通過仿真與實測結(jié)果，該抗干擾天線在保有常規(guī)波導縫隙天線高效輻射能力的基礎(chǔ)上，可實現(xiàn)40 dB的抑制能力。

圖 1天線結(jié)構(gòu)圖

圖 2濾波波導結(jié)構(gòu)圖

圖 3周期性金屬柱的反射相位曲線

圖 43種不同結(jié)構(gòu)波導的傳輸特性曲線

圖 5增益頻率響應曲線對比

圖 6抗干擾天線的S11仿真與實測結(jié)果

圖 7抗干擾天線歸一化增益的仿真與實測結(jié)果

圖 8抗干擾天線在工作頻段內(nèi)的方向圖仿真與實測結(jié)果

責任編輯：xj

原文標題：一種基于電磁超材料的抗干擾天線[20210106]

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