根据斯涅尔定律,透过近零折射率超材料(Near Zero Index Metamaterials,NZIM)的电磁波会变为垂直于超材料表面的高指向性波束.这种特性使NZIM材料被广泛应用于高增益及高定向性天线设计中.基于此,设计一款基于各向异性混合介质近零折射率超材料的高增益微带天线.混合介质超材料单元由F4BM介质及高纯度铜导体组成.根据金属等离子体理论,金属阵列等离子体频率与入射波谐振频率相近时,会呈现近零介电常数.通过合理调节金属半径及介质单元周期,最终使该混合介质在9.5～10.2 GHz频段内折射率近零且等效阻抗接近1,能够与空气匹配.对基于混合介质超材料的微带天线进行加工测试,结果表明,加载混合介质覆层后,微带天线增益明显提高,最大增益提高4.1 dB.
High Gain Microstrip Antenna Based on Anisotropic Hybrid Medium Near Zero Index Metamaterials
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