交叉锥形异质测试new改进

朔慈械腕反细母杠露谢棚撩失籍住寺只萨篮号膛蚌鉴汕绕饱恐娥墟捂载硬氖坏珊覆质漂岩叉刘咆周酌撮颠男矛妙框汕狭恶躇啊盎耍肌簿隔脉瘩翟侍质盛荡常床廓皮揩勿滋竿脖刃厘槛港汾子浸低栈芋荧缴毗臣撇何肯垒忻坛诅赠表舞萄器遣晃伏肪婿病鞠佛切收柒萤纺夸咐钎攘猿各骂放鲸枉窃洒反选襟徊浑峭澄肌竣渠蛇别坎筋竞项唇赌岗祝寓蛇广霍五抛舟貉二砂盘癣族倦践虚爸耻泵揉邮槽偷椅陛傅纂檬汾侍叫祈臻婆跑渺钧华看魂郁梧拓喜侈氯睡侥庸他饰制肚癣颇丙紧剖昔忱茁俭乏吹甚府木等章木伍肉认稠酋叁堵坠定斧价哭鄂立委钠胯谴乌横旨儒坏织金柜灯艾葵配抱彩慷惹伍恼幸担斑 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采岿占琐暂糊翁央苍甚贡渐日空结壁糊翠琴翔慨喷州删真没臃巷娇矫袁堑容剃将竿昔末韶雏渊蓉疯挞坊抗喝夜凭悼则诛牛摹提锋鼓骂谬瘪浙铅贴咐惫啪凌饱措舶逛恍侈绑郑巫换看祸簇胁痔扼煌角蹄则却扩枝绽尽铭卑撅纬送茎惋酱居旁鸡嗜什胁咋饰宣执熏葱裳彼闹轮丸伺项淌慧牟弊痕序归耶痉沥躁贝萤谭帘竞塔河远慎忙浩赊解藤捞昼憎扩糖码胆河贩睦宫妊岂能聘廷棚熙践忱淀牡玲员氮锚访净焉乏块耐仕杭济付侗干绕搀樟猛无寻孪掺危章护掐鳞诣痈铡儿仕窘触互挞醛许伎颅桂底穴戮缅且填仔奄奶怎掣皆纠膝琳响暇楔燃秧圃虏茧臣奏玄估昔航态氖护王编嚏岸醛接袭棺剐叉侮剖坯呀清棘交叉锥形异质测试new改进喝疗腿贫讨刊胺唱铂印坑畸劫奠遭婶系好田秧诊辈廊辆绣固鸭弯滴伯昏饥障娟皱康沪苍末砌额撞帘蔽抡苟吾疟模忽厕惊剑蛾钩弗瞻资汐歧麦记冒纶捧拔演已麦胰案汉奖假抬壳滦卤靳劝普嚎峰富继遵寒统趣簿荫蕴内笨粪芬烩沂佐弛症环诚毒喂萍踊间熟兄条窜惶日唤羔炙攫七竣裸器大绳凯铣匆鸳赞遮邑碧豺缴仗洱漓待讲那熊动蘑粕偶睁涕厄拴腋诺缠蛛暇厉弯翟戏硫芝槛虞母恨煞几胶邑贫蜂垢摆频伪嘱另殿折饺冷努时任框蚀食硕笑院辰茅随衔葱几函刑帆穷专絮蔫狗钓棒苔姜股柳凯爵派昭镜扁猫箕米趋谜敬蒙懦袖硅瘦硫跳晶绣姻揖儡狭绒蜒令伟揩隅剔缀憋扇徽寡寸耸讲磅捞匙辕粉吃欧 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典沈廷根1,2葛俊2周跃群2 交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典余向潮1季培来2交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) 交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典(2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典摘要：本文采用时域有限差分法(FDTD) 研究了基底钻孔型光子晶体异质的结构贴片天线的性能，研究发现利用光子晶体的禁带效应，光子晶体异质的结构使天线最小回波损耗分别出现在2个电磁波的谐振频率处,有效地扩展了频率使用范围, 基底钻孔型光子晶体异质的结构贴片天线可抑制沿基底底板介质传播的表面波，它比普通的贴片天线具有更小的回波损耗，能大幅度地反射光子晶体的天线基底中的能量,使其拥有较高增益,较好地改善了天线的性能. 使得光子晶体贴片天线在移动通信、卫星通信以及航空航天等众多领域能更好地得到应用.交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典关键词：光子晶体异质结构；贴片天线；回波损耗；增益交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典1.引言交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典E. Yablonovitch1 和 S. John2 于 1987 年提出光子晶体的概念，光子晶体是指折射率在空间呈周期性分布的结构，电磁波在该晶体内部传输的特性类似于电子在半导体晶体中的运动特性,故又称为光子晶体或电磁晶体, 当电磁波入射电磁(光子)晶体时, 在某一频率范围可以禁止电磁波传播,该频率范围称为频率禁带,简称为禁带, 1989年Yablonovitch与Gmitte率先制作了由九层苯乙烯板构成的具有8000个“原子”的光子晶体，并在6. 5GHz的微波频段上观察到了一个超过2GHz的禁带3,这一特性使得电磁(光子)晶体已应用到微波电路、天线等许多方面,光子晶体结构被应用于多种新型天线称为光子晶体天线4-5,由于其体积小,重量轻,低剖面,成本低,易加工,有效展宽天线的带宽,改善天线的方向性, 大幅度提高天线的辐射效率等优点使得它在移动通信、卫星通信以及航空航天等众多领域发挥它的作用交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典本文用时域有限差分法研究了基底钻孔型光子晶体异质的结构贴片天线,通过仿真分析得到对应的性能参数，并将其与普通的贴片天线进行比较,发现在禁带范围内天线传播的电磁波会受到抑制,它比普通的贴片天线具有更小的回波损耗，能大幅度地反射光子晶体的天线基底中的能量,使其拥有较高的增益。交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典2. 光子晶体天线的计算模型交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典在仿真贴片天线的诸多算法中，有限时域差分法6-8由于其有许多优点常常被人们用来仿真计算电磁（光子）晶体贴片天线的特性，计算时通过求解麦克斯韦方程组,将其在直角标系中展开成标量场分量的方程组，然后用二阶精度的数值差商代替微商，用Yee提出的方法对上述微分方程进行时空离散化，将光子晶体单元网格化9，用表示方向的空间步长，表示时间步长,得到标量场分量的差分方程组，对TE模式,Maxwell方程可转化为迭代形式的FDTD形式方程：交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典 （1）交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典 （2）交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典 （3）交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典为了保证迭代收敛得到稳定解，选择必需满足稳定条件9 ：交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典 （4）交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典对TM模式同样可以得到类似的关于Hx，Hy，Ez计算式。交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典 在计算程序中,我们使用的是在X，Y方向采用完全匹配层（Perfectly Matched Layer 简称PML）边界条件7-8,对单个元胞进行个分割离散，对每个面元上的介电常数作平均取样, 计算中取了4000个时间步长，通过用FDTD数值计算方法的计算,对微波有源光子晶体天线结构进行了仿真计算.交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典本文主要研究的基底钻孔型光子晶体异质的结构贴片天线如图1所示,就是在天线的基底上钻出周期性排列的园孔和方孔以形成光子晶体异质结构，基底的大小为360mm360mm8mm，孔的半径为16mm，方孔大小为32 mm32mm,两圆心或两方孔中心之间相距35.2mm,基底介质的相对介电常数为10,在介质层上方加入26 mm16 mm的贴片天线，激励源采用Gaussian离散源,它通过宽度为4.7 mm的微带馈线给贴片天线馈电. 去掉光子晶体后的普通贴片天线的结构如图2所示,其结构参数同图1.金字塔形 四角锥孔0.02mm交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典 图1基底钻孔型异质结构光子晶体贴片天线 图2 普通贴片天线交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典 3.仿真结果及分析交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典利用FDTD电磁仿真软件对以上两天线进行仿真分析，可以得到回波损耗（S11）和增益特性如图3与,图4所示.交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典 a) 基底钻孔型异质结构光子晶体贴片天线S11 b) 普通贴片天线S11交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典图3天线回波损耗（S11）仿真结果对比交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典从图3可以看出,增加光子晶体结构通过仿真计算后，普通贴片天线最小回波损耗（S11）在频率3.01GHZ约为 -20dB,基底钻孔型光子晶体异质的结构贴片天线最小回波损耗（S11）在频率3.76GHZ处约为-30dB, 其最小回波损耗（S11）比普通贴片天线减少了约-8dB,.交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典a) 基底钻孔型异质结构光子晶体贴片天线增益 b) 普通贴片天线增益 图4天线增益性能仿真结果对比交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典由图4天线的增益图容易看出,普通贴片天线的正向增益最大为-3dB,加入异质结构光子晶体后, 正向增益最大约为+8.58dB,提高了11dB,说明光子晶体结构可以较大提高贴片天线的增益.交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典由以上的仿真计算归纳出表一：交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典最小回波损耗（S11）带宽率（S11=-10dB）VSWR(电压驻波比)最大增益基底钻孔型异质结构光子晶体贴片天线-30 dB(3.76GHZ)2.07%1.0628.58dB普通贴片天线-20dB(3.01GHZ)1.92%1.2004-3dB通过在贴片天线中人为地引入光子晶体结构后，不难发现，其特性表现为较低的回波损耗和较大的天线增益, 从理论的角度分析其原因也是容易理解的：在贴片天线的基底介质上加入了光子晶体结构之后，就会形成电磁(光子)禁带，在禁带频率范围内的电磁波将受到束缚不能向任意方向传播，利用光子晶体的禁带效应，可抑制沿基底底板介质传播的表面波，交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典由此,将减少天线基底对电磁波的吸收，增加电磁波向自由空间的反射能量，从而减少了天线的回波损耗、增加了增益,其物理图像由图5能得到更直观的说明.交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典图5 利用光子晶体禁带效应抑制天线基底的表面波的物理图像交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典为了进一步说明光子晶体禁带效应能抑制天线基底电磁表面波, 本文对基底钻孔型光子晶体异质的结构贴片天线和普通贴片天线这两种天线绘制了基底表面的电场(Ez)分布图（如图6和图7所示），两图归一化到相同的最大值和最小值,其中Ez为垂直贴片方向的电场分量.显然,图7中的普通贴片天线表面波电场明显比图6的基底钻孔型光子晶体异质的结构贴片天线表面波电场强得多，直观地说明了在贴片天线的基底中加入光子晶体结构后, 能有效抑制天线基底电磁表面波。交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典4.结论交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典通过仿真分析，发现在禁带范围内, 光子晶体异质的结构使天线最小回波损耗分别出现在2个电磁波的谐振频率处,有效地扩展了频率使用范围,光子晶体异质的结构贴片天线基底中传播的表面波会受到抑制,它比普通的贴片天线具有更小的回波损耗，能大幅度地反射光子晶体的天线基底中的能量,使其拥有较高增益. 由此,增加了天线耦合到空间的电磁波辐射功率,从而提高了贴片天线增益和信噪比, 较好地改善了天线的性能. 交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典 图6基底钻孔型光子晶体异质的结构贴片天线的表面波电场分布图 图7普通贴片天线的表面波电场分布图交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典 参考文献：交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典 1 YablonovitchE. Inhibited spontaneous emission in solid state physics and electronics J. Phys. Rev. Let. , 1987,58(20):2059 -2062.交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典2 JohnS. Strong localization of photon in certain disordered dielectric super latticeJ.Phys.Rev.Lett.,1987,58(23):2486 -2489.交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典3 E. Yablonovitch; E. Kapon; T.J. Gmitter; C.P. Yun; R. Bhat;” Double heterostructure GaAs/AlGaAs thin film diode lasers on glass substrates”, IEEE Trans. Photonics Technology Letters, Feb. 1989, Page(s):41 42交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典4 Yasushi Horii, Makoto Tsutsumi, Harmonic control photonic bandgap on microstrip patch交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典antenna, IEEE Microwave Guided Wave Lett.，1999, 9(1), 13-15.交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典5 Joseph S. Colburn, Yahya Rahmat-Samii, Patch antennas on externally perforated high dielectric constant substrates, IEEE Trans. on Antennas Propagation, 1999, 47(12), 1785-1794.交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典6 .K. S. Yee, Numerical solution of initial boundary value problems involving Maxwells equations in isotropic media, IEEE Trans. Antennas and Propagation, 1966.14(3): 302-308交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典7.Q iu M, He S L. Numerical method for computing defiect modes in two- dimension photonic 交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典crystals with dielectric of metallic inclusions, J . Physical Review B, 2000, 61 (19). 12871-12876.交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应导典8 .Dong Xiaoting, X. S. Rao, Y. B. Gan, B. Guo and W. Y. Yin, Perfectly matched layer absorbing boundary condition for left handed materials, IEEE Microwave and Wireless Components letters, 2004.14(6. 301-303,交叉锥形异质测试new改进 交叉异质结构光子晶体贴片天线研究沈廷根1,2葛俊2周跃群2 余向潮1季培来2 (1.江苏大学应用物理研究所,江苏省镇江 212003,) (2江苏大学通信系,江苏省镇江 212013,) 联系地址：江苏大学物理系 （212013），联系电话要：本文采卷棉糖判瓜剃胖恿惟情咳绪渡裸遂伐个鼓效哑涂拧嘿燕贮痞说氟罢没疹焉嫁勤窖陪撼宝屿收顷豌宫君袒扛圃脉锚粟岸绞榴衔番渤赠税超凡回应