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在天线研究方面，宽带无线通信技术的发展迅猛，天线设计的要求也变得越来越高。传统的微带天线的带宽较窄而且辐射效率低，在超宽带通信方面显现性能的不足，由于电磁超材料的特性，将超材料运用在天线上这一理念收到了广泛的关注。87824
近些年来，超材料在天线领域的应用研究取得了很大的进展，研究成果丰硕，比如在多功能天线、电小天线、无限长波长天线、微带天线、高方向性天线、漏波天线阵、在地板上利用各种形状制成的低剖面天线和时域天线上有很好的应用。论文网
随着电磁超材料研究的发展，Enoch等根据超材料的折射率可以在正到负范围内变化的特征，想象一下，当超材料的折射率在零附近时，超材料可以产生汇聚电磁波的效果，当把这种超材料加在天线的辐射方向的前端的时候，天线的增益可以获得提高[16]。
东南大学崔铁军教授等设计出了一种Vivaldi[17]天线，这种天线通过运用超材料实现了加载天线的体积减小、高增益的带宽增加和平面化。他们将一对折射率接近零的折射超材料放置在了Vivaldi天线的开口前方位置，通过实验发现，Vivaldi天线的增益和方向性在9。5-10。5GHz的频率范围中得到了显著的提高。但是同时，，Vivaldi天线的性能在2。5-9。5 GHz和10。5-15。5 GHz之间的频段范围中却没有什么变化。