题目：天线周围复杂电磁材料的影响研究

天线作为通信系统收发信号的关键设备，天线性能能否正常发挥，直接影响着通信质量的好坏。通信环境以及天线周围的障碍物会影响着天线性能的发挥。因此在天线设计过程中，天线所使用的环境成为必须考虑的因素。飞行器特别是高速飞行器所处的环境是一个特殊的环境，因为高速的在高空中飞行，由于摩擦会使飞行器表面材料电离形成等离子体，导电的等离子体在导航天线周围形成等离子鞘套，影响与地面的通信。因为对飞行器强度和质量的要求，往往会在飞行器使用复合材料，复合材料的电参数会在很大程度上影响着电磁波的传播。另外飞行器本身也会影响着电磁信号的传播。研究这些因素对天线性能的影响显得尤为必要，为减小地面站与飞行器间通信中断的可能性提供参考。论文中针对可能影响飞行器天线的三种媒质或结构进行了分析研究。

本文首先采用解析法、WKB法和FDTD法分别分析了等离子体的电磁波传播特性，其中采用WKB法分析了磁化和非磁化等离子体的传播特性，并依据计算结果对减小等离子体影响的磁窗天线进行了仿真，并得到理想结果。然后理论分析了有耗各向异性材料和无耗各向异性材料中的电磁波波动方程，并仿真分析了飞行器表面隔热层材料对天线方向图的影响，并将仿真结果与实测结果进行对比，表明各向异性材料会严重影响天线的性能，特别是对天线的方向性系数的影响。最后设计了与飞行器尾翼共形的可调节微带八木天线，为了减小飞行器表面对天线的影响 ，设计了与飞行器共形的小型化EBG，并将微带八木天线与EBG结构进行加工和实测，最后对八木天线与EBG结构的综合仿真结果与实测结果进行对比。