随着移动通信、物联网以及各种电子产业的发展,天线作为其中重要的接收发装置随着电子设备越来越高的集成度发展,在对天线的低剖面小型化设计有了更高的要求。随着超材料(Metamaterials)的快速发展,具有高阻抗和同相反射特性的人工磁导体(AMC)的研究有着快速的发展。人工磁导体可以代替传统的金属板作为天线的反射板,在保证天线性能的同时,降低天线的剖面高度。本文以基于人工磁导体的低剖面天线为研究对象,对AMC结构如何在降低天线剖面高度的作用就进行了深入研究,提出了两种不同工作频率的新型的人工磁导体(AMC)结构,论文主要研究内容如下。1.设计了 一种方环中心连接型AMC结构和一种双圆环形AMC结构。方环中心连接型AMC结构以传统的方环型AMC结构为基础,通过加载四个矩形贴片将方环与中心的圆环结构连接,从而在结构表面形成等效的LC电路获得耦合特性。并且对于结构的具体参数进行仿真分析,结果表明该AMC结构的同相反射带宽为4.5GHz-5.4GHz(20%)。所设计的双圆环形结构,由外部的圆环以及中心的圆形贴片组成,同样对其各参数进行仿真分析,获得了同相反射特性以及高阻抗的特性。仿真结果表明该结构的[-90°,+90°]同相反射带宽,为 2.4GHz-2.60GHz(8%)。2.设计了一款基于双圆环形AMC结构的低剖面天线。该天线由半波偶极子结构和双圆环形AMC结构组成,通过半波偶极子天线来验证AMC结构的作用,通过对天线加载AMC结构与加载PEC结构进行对比,利用AMC的同相反射相位特性,减小了天线与反射板之间需要的距离,进而减低了天线的剖面高度。实测与仿真结果表明,该天线的阻抗带宽为2.35-2.69GHz(13.4%),最大方向上的增益为7.6dB,天线的剖面高度为0.05人约为7.6mm。3.设计了一款基于方环中心连接型AMC结构的低剖面线极化缝隙天线。该天线由偶极子缝隙天线和AMC反射板组成,采用CPW(Coplanar Wavegide)进行馈电。上层的的偶极子缝隙天线产生双向辐射波,通过下层加载的AMC结构使得反射波与前向波叠加,获得单向辐射。通过加载相同工作频段的方环中心连接型AMC结构,通过其同相反射特性,在不影响天线性能的同时,达到减低天线剖面高度的要求,实测与仿真结果表明,该天线的在阻抗带宽为4.75GHz-5.25GHz(10%),最大方向的增益为7.6dB,剖面高度为0.05λ 约为 5mm。