传输特性动态可切换的人工表面等离激元传输线设计

设计了一种传输特性电控可调的人工表面等离激元传输线。通过介质块等效模型分析了SSPP单元结构在二极管通断状态下的色散曲线,并分析了不同单元结构参数对色散特性的影响。在此基础上,对SSPP传输线进行了设计、仿真与实测,并观察了频点处的场分布图。仿真与实测结果表明：通过同步控制PIN二极管的通断状态可实现传输线在带通与带阻传输特性之间的动态切换。其中,二极管导通状态下为带通传输特性,实测反射率低于-10 dB的通带范围为2.67～9.47 GHz。二极管截止状态下为带阻传输特性,实测带外抑制优于-20 dB的阻带范围为4.04～5.54 GHz,实测结果与仿真结果吻合情况良好。文中所做工作对于SSPPs的动态传输调控具有重大意义,也将极大地促进有源SSPP电路与器件的发展。     

双模谐振器设计超宽带滤波器

利用双模谐振器设计一个结构新颖紧凑的超宽带(UWB)滤波器,该滤波器的通带为3.9~11.6 GHz,通带最低频率(FBW)达99%.两个衰减极点分别产生在靠近通带的两边,提高了通带频率的选择性.另外两个衰减极点产生在通带高频端的阻带内,抑制双模谐振器二次谐振产生的谐振模式,很好地改进了阻带性能.仿真和测量结果表明,通带内插入损耗低于1.0 dB(3.9~11.6 GHz),高阻带内插入损耗大于15.0 dB (12.0~19.5 GHz),整个通带内群延迟小于0.5 ns.仿真和测量结果很好地吻合,表明此超宽带滤波器的有效性.     

基于双模开环谐振器的电调带通滤波器

提出一种新型的电容可调的微带带通滤波器, 由两个双模开环谐振器组成. 由于该谐振器的两种模式(奇模和偶模)之间不存在耦合的特性, 因此可使用一个简单的直流偏置电路来分别调节谐振器的奇模和偶模频率, 最终实现通带频率可调. 通过对谐振器模型的耦合矩阵分析, 在通带的边缘会产生传输零点, 从而大大提高了滤波器的频率选择性. 该滤波器在0.871.03 GHz(GSM 900)范围内可调, 通带内回波损耗大于20 dB, 且仿真曲线形状基本不变. 滤波器的测试结果与仿真结果基本吻合.     

多传输零点基片集成波导双通带滤波器

提出一种新型的基片集成波导(substrate integrated waveguide, SIW)双通带滤波器. 该滤波器由2个不同中心频率、不同带宽的滤波器组成, 共用输入输出端口, 并采用矩形基片集成波导谐振腔结构, 通过在源与负载之间引入电耦合产生多个传输零点, 从而大大提高了滤波器的选择特性. 设计了一款工作在Ku波段的基片集成波导双通带滤波器, 两通带带宽分别为220和120 MHz. 利用Ansoft HFSS建立滤波器模型并进行全波仿真. 仿真结果表明, 该滤波器带外衰减陡峭, 结构紧凑. 实测结果与仿真结果吻合良好.     

基于组合多通带谐振器的三频滤波器设计

提出了一种基于组合多通带谐振器的三频滤波器设计方法，该方法可以独立调节三个通带的中心频率及带宽.组合多通带谐振器是由一个阶跃阻抗谐振器(SIR)和一个普通半波长谐振器组成，其中SIR可以产生第一和第三通带，另外一个谐振器产生第二通带，引入新的馈电结构对两个谐振器同时进行激励。文中分别利用级联型和伪交指型组合谐振器设计三频滤波器，每种结构都有足够的自由度来获得所需的带宽和中心频率，最后设计并加工了两个工作在WLAN(2.45GHz,5.25GHz) 和WiMAX(3.5GHz)频段的三频滤波器，测量结果与仿真结果吻合良好.     

新型缝隙波导的研究与分析

本文在用色散图法分析了目前主要存在的两种能够传输准TEM波的缝隙波导的特性基础上,设计了一种能够传输准TEM波的新型平行板缝隙波导,通过对色散图的仿真研究其缝隙高度对波导传输特性的影响以及通带范围内波的模式特性,该缝隙波导具有相对较大缝隙尺寸,使其能够方便地应用于测量具有周期结构的人工电磁材料电磁参数.     

基于孔耦合和枝节加载谐振器的双通带带通滤波器

为了适应未来无线通信多制式集成的发展需求,提出一种滤波性能优良、中心频率和带宽均独立可控的双通带带通滤波器。孔耦合通过两个谐振器之间的金属化通孔结构形成谐振器之间的磁耦合机制。枝节加载谐振器是在传统二分之一波长微带谐振器的中间加载短路或开路枝节,以形成两个谐振频率独立可控的双模谐振器。结合这两种技术,设计了一种性能优良的、两个通带中心频率和带宽均独立可控的双通带带通滤波器,并通过仿真和实验测试双重手段对其进行了验证,仿真和测试结果吻合良好。结果表明:所设计的双通滤波器两个通带中心频率分别为3.9和6.2 GHz;相对带宽分别为6.4%和5.6%;带内插入损耗分别为1.0和1.6 dB;带内回波损耗分别为20和14 dB。双通带滤波性能良好。所提出的双通带滤波器可适用于未来多制式集成无线通信系统。     

平衡式双通带独立可控带通滤波器

提出一种基于多模谐振器的平衡式双通带带通滤波器。该设计合理利用谐振器和加载枝节的长度分别调节2个通带的中心频率;利用金属化通孔耦合以及谐振器之间的宽边耦合分别控制2个通带的耦合系数;通过控制馈线与谐振器以及与加载枝节之间的间距分别控制2个通带的外部品质因数,最终实现双通带频率和带宽的独立控制。为了验证所提出的结构,设计了一款平衡式二阶带通滤波器,其测试与仿真结果较吻合,表明了滤波器具有较好的差模通带性能以及良好的共模抑制能力。     

具有谐振特性的双通带左手材料的设计

通过对谐振型左手材料的理论分析,提出了一种新型双通带左手材料的单元结构.该结构由E型和双谐振环形构成的谐振器与金属线组合而成,其中谐振器实现负磁导率,金属线实现负介电常数.利用电磁仿真软件,分析该材料单元结构的谐振特性,提取该结构的折射率、波阻抗以及介电常数、磁导率.仿真结果表明:该结构在其工作频段内存在2个通带,并且在这2个通带内该结构都具有左手特性.     

人工磁导体结构组成间隙波导的理论仿真研究

介绍了周期平行金属线的色散方程,给出了PEC-AMC 结构的等效电路图,分析了PEC-AMC 结构中的电磁波传播模式,得出了该结构的色散曲线.根据理论用CST 和HFSS 两种仿真软件设计了工作在1. 2-2. 2GHz 的间隙波导,将两种结果进行了对比,证明了由人工磁导体结构组成间隙波导的可行性.     

基于开环双模谐振器的双频带滤波器

基于新型的带开路枝节的双模开环谐振器,设计了应用于无线局域网（WLAN）IEEE 802.11 b/a（2.4/5.2 GHz）的双频带微带滤波器.双模开环谐振器的奇模和偶模谐振频率,分别由开环结构和开路枝节负载激励产生.双频带滤波器由两个双模开环谐振器电磁混合耦合实现,具有4个传输零点.滤波器的两个通带分别由双模谐振器的基频和一次杂散频率产生.为了满足输入和输出阻抗匹配要求,并改善双频段的通带特性,采用锥形渐变线0°馈电方式.双频带滤波器的频率响应特性S₁₁和S₂₁的电磁仿真和实测结果非常吻合,两个通带均呈现很好的通带特性和隔离效果.     

新型三阶SIR高阻带抑制双通带滤波器

采用三阶信噪比(signal to interference ratio,SIR)干扰谐振器作为基本谐振单元,通过调整阻抗比控制主频和第一杂散频率的位置,设计了一种新型高阻带抑制双通带滤波器.滤波器第一通带由主谐振频率产生,第二通带由第一杂散频率产生.运用三角耦合结构作为该滤波器的拓扑结构,使得整体滤波器呈现出带外传输零点和阻带的高抑制度.使用交指型耦合结构实现输入/输出端的强耦合,得到较高的外部品质因数.该滤波器的两个通带中心频率分别为1.57 GHz(GPS)和2.5 GHz(4G),3 d B带宽分别为4.0%和2.4%.结果表明,测量结果和仿真结果基本吻合.     

金属电磁带隙波导色散特性分析

建立了紧凑格式二维时域有限差分法(CFDTD)模型,利用二维网格划分计算三维传播问题,简化了计算量.提出了一种纵向均匀的中心缺陷型六角晶格金属电磁带隙波导结构.利用CFDTD仿真该金属电磁带隙波导,获得该结构的基模场分布及频率.改变纵向传播常数,得到对应的基模频率以及色散特性,计算结果表明色散特性满足电磁带隙的缩放特性.测量该波导在11～15 GHz以内的传输率, 12 GHz附近的波导波长和色散曲线,仿真结果与测量值误差在5%以内.     

声波在钻柱中的传播特性

首先分析声波在管柱中的传播机制和特性,接箍等效为声透层,依据突变截面管和波导管声波传播相关理论,利用传递矩阵法分析声波在钻柱中的透射和反射.对理想钻杆中沿管轴方向的纵波传播模型进行分析,推导出纵波频率方程.利用色散曲线对钻杆中纵波传输的频域特性进行分析,并通过有限长管试件进行声传输试验.结果表明:钻杆和接箍的长度和截而积决定了钻柱的频带结构,并且这种频带结构的变化旱周期性和对称性;在钻柱信道中,通带和阻带交替出现,钻柱表现为一种梳状滤波器,且在一个频带周期内随着频率的增加,通带先变窄冉变宽,阻带则先变宽再变窄;钻杆长度增加使通带变窄,接箍截面积减小使通带变宽,钻杆各节钻管的长度不一致会使通带变窄.     

基于CSRRs和SRRs的复合结构左手微带线的研究

利用周期排列在中央传输导线两侧的SRRs(split-ring resonators)和在中央传输导线正下方接地板上周期蚀刻CSRRs(complementary split-ring resonators),设计一种新颖的左手传输线。该结构的特点是每个单元包含两个SRR和一个CSRR。同时,中央传输导线上蚀刻一系列带隙,并通过若干金属通孔与接地板相连。这样,CSRR与串联带隙的组合以及SRR与金属通孔的组合可以分别产生左手通带。根据设计制备出双通带微带线,其仿真和测量结果得到很好的符合。     

采用阶梯阻抗谐振器的新型小型化双频带带通滤波器

设计一种新颖的双频带带通滤波器,应用于2.4/5.2 GHz无线局域网WLAN系统.该滤波器采用2个阶梯阻抗谐振器, 通过合理的配置耦合方式,具有非常紧凑的电路结构.实际测量结果显示,该滤波器具有很小的插入损耗,在2个通带内,2.4和5.2 GHz处的插损分别为0.3和0.7 dB, 并且该滤波器具有很宽的通带响应,2个通带的分数带宽分别为30%和17%.测量结果和仿真结果非常吻合.
     

小型双频带通滤波器的设计

为了得到两个通带中心频率及带宽均可独立调节的小型双频滤波器,提出了一种基于组合谐振器的双频滤波器设计方法.该滤波器由两组不同的l/4微带谐振器组合而成,并由它们谐振产生两个不同的通带.通过调节每组谐振器之间的耦合缝隙,可以独立地控制每个通带的带宽.最后设计加工了一个工作在2.4和5.2 GHz的双频滤波器并进行了实验,实测结果和仿真结果基本吻合,从而验证了这种设计方法的有效性.     

基于十字形谐振器的小型四频滤波器设计

给出了一种基于十字形四模谐振器的平面四频滤波器设计,由于使用了单个谐振器的4个模式,所以实现了滤波器的小型化,并且4个通带都大范围可调。给出了详细的设计过程和设计曲线。为了验证所提出的设计方法,仿真并加工测试了一个四频滤波器。滤波器的4个通带的中心频率分别在1．575、2．4、3．5和5．75 GHz,通带插损均小于2 dB。     

新型紧凑电磁带隙结构在微波合路器中的应用

讨论了一种新型微带线电磁带隙(Electromagnetic Band-Gap,EBG)结构.该结构具有良好的阻带特性和极小的通带波纹.与通常的EBG结构相比,该结构具有小型化和结构紧凑的特点.应用该电磁带隙结构设计了一个微波合路器,包括两个EBG结构带阻滤波器和一个T型分支线,可以将两路频率不同的微波信号进行功率合成.微波合路器计算仿真和实验测量结果吻合很好.这种EBG结构在中小功率微波系统中具有良好的应用价值.     

基于串联3环结构的16通道可调谐热光滤波器

本文是对基于硅基微环谐振腔结构的可调谐光滤波器设计与实现的讨论,着重分析了微环谐振腔的工作原理,调制方法,与性能仿真。器件设计采用了3微环谐振腔串联的结构,一方面可以有效的扩展FSR,另一方面通过3换的串联,可以获得较好的通带平坦与串扰特性。同时,本文讨论了微环结构光滤波器的调制方法,(本设计主要采用热光调制),以实现波长范围从1543.6～1556.4nm的16通道可调谐滤波。最后,本文硅波导的设计方法并给出了在考虑波导以及耦合区色散情况下的频谱仿真。