新型平面复合左右手传输线电磁特性研究

提出了一种新型平面传输线型左手材料,并深入研究了其电磁特性。通过Bloch-Floquet理论推导了新型结构的色散曲线,通过色散曲线证明其为传输线型左手材料;提出了新型复合左右手传输线的等效电路模型,分别提取了平衡条件和非平衡条件下等效电路模型的参数值,由等效电路模型和电磁仿真得到的散射参数基本一致,证明了所提等效电路模型的正确性。提出的新型复合左右手传输线是平面结构,易于加工,且不需要缺陷地面结构,便于实际应用。     

紧凑型复合左右手传输线电磁特性

提出了基于正六边形互补开口单环谐振器对的紧凑型复合左右手传输结构和其等效电路模型。通过对结构参数的仿真分析,明确了该型传输线的作用机理,实现了对谐振频点和带宽的操控;设计的传输线在4GHz处实现了左右手的无缝连接,其-10dB阻抗带宽达到了1.85GHz(3.61~5.46GHz),相对带宽达到了40.8%;采用转移参数矩阵与Bloch-Floquet理论对电路模型进行了深入分析,电磁仿真模型、等效电路模型和测试结果的高度一致性证明了等效电路模型的合理性与有效性;并提取了等效电磁参数模型,验证了该结构的负折射率与后向波传输特性。     

一种小型化超宽带复合左右手传输线的设计

提出了一种小型化超宽带复合左右手传输线(CRLH-TL)结构。在传统微带型复合左右手传输线的基础上,在交指电容的两边分别设计一个接地短截线,形成了一种对称的π型复合左右手传输线结构。仿真表明,该CRLH-TL结构的3 dB带宽为(4.5～13.5)GHz,相对带宽为100%,通带内回波损耗小于-10 dB,插入损耗大于-0.5 dB,用相同的单元结构级联后具有较好的滤波性能。新的CRLH-TL的单元尺寸约为中心波导波长的1/6,有利于实现结构的小型化。     

新型复合左右手传输线在宽频微带正交功分器中的应用

提出了一种基于Minkowski互补开口环谐振器(M-CSRRs)的微带复合左右手传输线(CRLH TL)。采用电磁仿真、等效电路模型计算、实验测量相结合的方式研究了CRLH TL的传输特性。在此基础上将CRLH TL应用于宽带微带正交功分器设计和加工制作。仿真与测试结果表明:在2.7-6.6 GHz的频带内,回波损耗大于10 dB,隔离度优于15 dB,相位不平衡和幅度不平衡分别小于90°±7°和0.8 dB,相对带宽达到了83.9％。测试结果验证了该CRLH TL设计的有效性。     

基于对偶复合左右手单元小型化带阻滤波器设计

提出了基于对偶复合左右手(Double Composite Right／Left-Handed Cell，DCRLH)单元的小型化带阻滤波器设计方案。通过对DCRLH单元等效电路模型的理论分析证明该结构在平衡状态下左右手通带无法合并,具有天然的带阻特性。对DCRLH微带形式的结构参数进行了扫描分析,发现在准平衡状态下,阻带特性非常优良。基于上述研究结论,设计实现了带阻滤波器。该带阻滤波器性能优良,并且仅使用了一个DCRLH单元,尺寸紧凑。仿真测试结果证明了本文设计方法的正确性。     

复合左右手传输线构成的异向介质及其应用

首先从理论上证明了利用微带结构实现的复合左右手传输线具有异向介质特性,然后利用复合左右手传输线构造了具有宽带特性的异向介质．同时,介绍了近几年来我们在分析、设计和研制由该种异向介质构成的微波无源器件方面的研究成果．研究表明：由于复合左右手传输线的异向介质特性,使得这些新颖的无源器件无论在插损、尺寸以及性能上都优于由传统传输线构成的同类器件的特性．     

基于多层结构的新型左右手混合传输线

通过利用微带到共面波导的多层耦合结构,设计并制作了一种新型的左右手混合(CRLH)传输线.在该结构中,串联电容可以方便的通过上下两层金属导体之间的耦舍加以实现,克服了传统的共面交指电容的电容值有限并且调谐复杂的缺点.同时也研究了判断左手通带的方法,并将该方法应用到所设计的结构中,结果表明该传输线结构具有相对较宽的左手带宽并且在左手通带内匹配良好.     

基于集总参数电容的新型混合左右手传输线设计

本文基于混合左右手传输线（CRLH-TL）理论,结合LC网络单元结构,使用贴片电容和终端短路微带线,设计并制作了CRLH-TL。此CRLH-TL结构小巧,易于实现,有较好的性能。实验测量结果表明：此CRLH-TL的带宽为1 GHz ~ 5 GHz;中心频率为2.97 GHz,此时传输线的相移为零;插入损耗低于1.3 dB,回波损耗大于10 dB。测量结果和仿真结果吻合较好。     

基于左手传输线的波束扫描微带漏波天线

为了进一步提高天线波束扫描技术,该文基于复合左右手传输线理论设计了波束可扫描的微带漏波天线.探讨了漏波天线的辐射特性,实现了随频率变化时天线波束在半空间内从后向到前向连续扫描的功能;运用Ansoft Designer软件进行仿真,在频扫天线单元的基础上加载不同电容实现了固定频率下天线波束的扫描.测试结果显示,漏波天线工作于3.60 GHz,加载1.0 pF电容的微带天线后向辐射,波束指向-50°;加载1.4 pF电容的微带天线前向辐射,波束指向32°.仿真结果与测试结果吻合,实现了一种低成本的波束扫描天线.     

复合左/右手传输线的电磁特性及其潜在应用

复合左/右手传输线是右手材料和左手材料复合而成的新型传输线,它较一般传输线可以在不同的频率范围内表现出不同的电磁特性.当等效介电常数和等效磁导率同时为负值时表现出"左手特性",而在其它频率范围内表现出"右手特性",同时,复合左/右手传输线还可以进行相位调整.分析了复合左/右手传输线的电磁特性,并指出复合传输线的潜在应用.     

零阶谐振器在新型振荡器设计中的研究

本文主要介绍了新型零阶谐振器在微波电路中的应用研究。零阶谐振器是由复合左右手传输线构成的新型传输线谐振器,文章中分别给出了一级和四级结构的谐振器模型,并进行了全波仿真。将零阶谐振器作为调谐网络,设计出一种新型微波振荡器电路。采用一级和四级结构零阶谐振器得到的振荡频率分别为10.5GHz和10.1GHz。     

一种新型SCRLH传输线结构的特性与实现

本文提出了一种新型的简化混合右左手（simplified composite right/left-handed - SCRLH）传输线 （transmission line - TL）结构。首先从一般的等效电路模型出发,根据Bloch周期性理论对该结构的相移、衰减和阻抗特性进行了分析,结果表明该新结构具有类似带通滤波器的特性：通带内衰减常数为零,特性阻抗为实数并随频率连续平滑分布,具有可任意指定的阻抗匹配带宽;带外特性阻抗为纯虚数,电磁波传播受到抑制。随后本文设计出了一种具有超宽带特性的微带SCRLH TL结构,实物测量、全波仿真与电路仿真结果吻合良好,从而证明了新型SCRLH TL结构的可实现性以及其适用于超宽带滤波器设计的潜在价值。     

一种基于CRLH传输线的圆极化微带天线

提出了一种利用复合左右手传输线(CRLH TL)来设计小型圆极化贴片天线的方法。采用在天线地板刻蚀逆开口谐振环(CSRR)实现并联电感以及在贴片中央开槽实现串联电容。由于CSRR能够有效降低+1阶模式谐振频率,因此,可以缩小天线电尺寸。同时,由于CSRR的不对称性产生的寄生模式与+1阶模式相互正交,通过调整贴片中央的圆形宽缝可以使二者幅度相等,故而形成圆极化辐射。实验结果表明:该圆极化天线电尺寸为0.389λg×0.389λg,阻抗带宽和轴比带宽分别为16.08%和1.52%,该天线用50Ω微带线直接馈电,不需要阻抗变换线和接地过孔,易于设计加工。     

基于相位一致性的输电线监控视频图像线特征提取

线特征是图像分析中视觉感知的重要线索,是复杂背景下从输电线监控视频图像中提取电力线的重要特征,其为后续输电线状态分析提供依据。文章应用相位一致性原理提取输电线监控视频图像的线特征,通过仿真同其他传统方法进行了对比。实验结果表明,该方法能有效地实现复杂背景下线特征的提取。     

基于ANSYS的输电导线找形方法研究

输电导线的初始找形是进行后续各种塔线体系结构动力分析的基础和前提.针对输电导线找形在ANSYS上的实现,本文提出了一种节点滑移法,并将该方法用于实例找形分析中,得到的导线的弧垂值和应力值与它们各自的理论值之间的误差很小,在工程允许范围内,证明了用该方法进行导线找形计算的准确性和可行性.本文提出的节点滑移法与实际架线过程近似,克服了常规方法的一些不足,拓展了导线找形这个课题的研究.