电磁带隙结构滤波特性

电磁带隙(EBG)结构是一种周期性结构,存在明显的禁带效应.为了解其特性,研究了二维平面电磁带隙结构,该装置采用在接地金属板上光刻出阵列小孔的方法制作.在对EBG结构进行仿真和计算时,利用了完全匹配层(PML)吸收边界条件的时域有限差分法(FDTD).设计的程序采用C 和Matlab语言混合编制,既简化了程序又保持了C语言速度快的特点.最后通过大量实验和研究,提出了一种新型EBG结构,在此基础上设计出宽阻带并具有双频段带隙特性的滤波电路.     

一种新型的可调性能的铁氧体EBG的特性分析

提出了一种新型的可利用改变外加偏置磁场对其特性进行调节的电磁带隙（EBG）——铁氧体EBG,并采用混合基有限元和Floquet定理相结合的方法,对其散射特性进行了仿真计算和数值分析。通过对不同外磁场下该类EBG的透射系数的频率响应的比较和分析表明：该类EBG较相同结构的各向同性EBG具有更好的通带和阻带特性,更重要的是通过调节外加偏置磁场的确可以改变该EBG的工作状态。这将可能研发出一种新型的功能可调的EBG。     

利用电磁带隙结构实现锥形方向图

该文采用电磁带隙(EBG)结构层覆盖的方式实现了一种锥形方向图．文中给出了微带贴片天线在覆盖电磁带隙结构前后的反射损耗和方向图特性的变化,并研究了EBG结构悬置高度的影响．实验结果证明了这种锥形方向图实现方式的有效性．     

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.     

二维周期结构复合膜系的红外特性

给出了二维周期结构复合膜系电磁特性的基本理论；对二维正弦周期结构复合膜系和非谐振型二维周期结构复合膜系进行了实验研究．在二维正弦周期结构复合膜系中，反射和辐射特性在波长等于周期值附近发生了变化．理论计算结果与实验符合较好     

二维周期结构复合膜系的红外特性

给出了二维周期结构复合膜系电磁特性的基本理论；对二维正弦周期结构复合膜系和非谐振型二维周期结构复合膜系进行了实验研究，在二维正弦周期结构复合膜系中，反射和辐射特性在波长等于周期值附近发生了变化，理论计算结果与实验符合较好。     

基于多孔EBG结构的阶梯型微带天线设计

利用复合左/右手传输线理论(CRLHTL)和零阶谐振器理论(ZOR)对多孔型的电磁带隙结构(electromagnetic band-gap,EBG)的带隙特性作了分析研究.同时,利用电磁仿真软件HFSS对多孔型EBG结构单元和加载多孔型EBG结构的阶梯型微带天线进行了仿真分析,结果表明:通过选择合适的多孔EBG结构表面参数,可实现电磁特性的可控性.将多孔型EBG结构加载在阶梯型微带天线设计中,不仅能利用其带隙结构的特性改善天线的辐射特性,制约表面波的传播,提高天线的带宽和增益,而且能使天线结构更加紧凑,有利于实现集成化和小型化.这为含有多层多孔型EBG结构阶梯型微带天线设计提供了理论基础,具有一定的工程实际参考价值.     

基于电流变液材料的二维可调控声子晶体弹性波斜入射的能带结构研究

采用平面波展开方法,计算了弹性波斜入射下正方排列的环氧树脂圆柱在电流变液基底材料中组成的二维声子晶体的能带结构.分别研究了不同的弹性波斜入射沿轴向波矢和电场强度对能带结构的影响,结果发现调节晶格常数a和沿轴向波矢kz,使得a≥λz,随着斜入射角度增大,第一相对完全禁带变化不大,从而解决弹性波斜入射角度的增加致使整个带结构向高频运动导致目标禁带消失的问题.     

电磁波吸收材料和吸收体机理分析

该文指出电磁波吸材料和电磁波吸收体是二种不同的概念。分别讨论了它们的工作机理及描述其性能的物理量。电磁波吸收材料通常分为二类,一类是电损型材料,另一类是磁损型材料。一般来讲,电磁波吸收材料本身并不能吸收入射的电磁波而不反射它们。改进反射特性的最有效方法是采用电磁波吸收体。利用材料的电或磁损耗以及传播过程中的多次反射特性,电磁波能被材料吸收而不产生反射。     

斜入射时二维空气孔结构三角形光子晶体的带隙结构

利用平面波展开法推导出光在光子晶体中传播时本征方程的矩阵表达形式,数值求解计算了圆形空气孔结构的正方形光子晶体和三角形结构光子晶体在正入射时的色散曲线及三角形结构光子晶体在斜入射时的色散曲线.这些研究结果对设计和制作光子晶体功能器件具有指导意义和应用价值.计算弁析发现,与正方形结构光子晶体类似,对于二维三角形结构光子晶体,正入射时E波和H波在<10>方向和<11>方向也都会出现带隙,但是带隙宽度比对应的正方形结构的宽许多.二维三角形结构光子晶体在斜入射时,三角形结构光子晶体的色散曲线随着入射角的增大而上升,带隙中心频率也随之增大,但带隙的宽度却随之减小,直至消失.本文研究了斜入射情况下三角形光子晶体的带隙结构和色散特性,所得结论对设计和制作光子晶体功能器件有重要的指导意义和应用价值.     

超宽带抑制同步开关噪声的新型电磁带隙结构

为抑制现代高速电路中的同步开关噪声,给出了一种新型电磁带隙结构,可超宽带抑制同步开关噪声.利用软件对新型电磁带隙结构的阻带特性及信号完整性进行仿真分析.结果表明,与相同参数的Z型桥电磁带隙结构相比,当抑制深度为- 30 dB时,新型电磁带隙结构的同步开关噪声抑制带宽为130 MHz～10.45 GHz,相对带宽增加了5...     

一种超宽阻带共面混合桥电磁带隙新结构

为改善共面EBG（Electromagnetic Band Gap）结构的SSN（Simultaneous Switching Noise）抑制性能, 通过在EBG结构单元设计中使用组合单元法, 提出一种适用于高速电路SSN抑制的共面混合桥电磁带隙（HB-EBG：Hybrid Bridges EBG）结构。实测结果表明, 在抑制深度为-40 dB时, HB-EBG结构阻带范围为225 MHz~15 GHz。与LBS（L-shaped Bridgesand Slits）EBG结构相比, 在保持高频段SSN抑制性能的同时, 阻带下限截止频率由432 MHz降至225MHz, 有效降低了带隙中心频率。信号传输特性的研究结果表明, 当采用局部拓扑并选择合适的走线策略时, 该结构在保持良好的SSN抑制性能的同时, 能实现较好的信号完整性。     

曲面EBG结构表面波带隙特性研究

研究了3种典型EBG结构在曲面上表面波带隙特性,利用悬置微带线法,分析了曲面EBG结构带隙特性与其结构参数及曲率的关系。结果表明,曲率对表面波带隙的影响不是太明显,只是带隙中心频率有稍微的下降,介电常数与介质厚度对带隙影响规律与平面上一致。这一结论对在圆柱共形天线上应用高阻表面结构有一定的指导意义。     

一种EBG微带滤波器的设计

在分析T型低通滤波器的周期性副响应的基础上,设计出满足布喇咯公式的电磁带隙(EBG)结构的微带滤波器。经模型仿真和实测,该滤波器阻带中心频率12 GHz,阻带带宽5~6 GHz,中心的阻带深度达到了-30 dB左右,成功克服了以截止频率3 GHz的微带线T型低通滤波器的周期性的第二副响应,即4倍其截止频率为中心的第二通带。     

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.     

一种抑制同步开关噪声的新型蜂窝状电磁带隙结构

为了解决印刷电路板(printed circuit board,PCB)上高速电路中由于同步开关噪声(simultaneous switching noise,SSN)所引起的信号完整性问题,设计了一种新型蜂窝状电磁带隙结构(cellular electromagnetic band gap structure,CE-EBG),把传统的四边形周期单元改进为六边形,抑制同步开关噪声。利用HFSS软件对CE-EBG进行了建模和阻带特性的仿真。仿真结果表明,当抑制深度为-30 d B时,抑制带宽为3.75 GHz,相对带宽为132%,其中上限截止频率为4.7 GHz,下限截止频率为0.95 GHz。和传统的四边形EBG结构相比,其相对带宽增加了15%。在仿真基础上采用PCB工艺制作了CE-EBG结构实物,实测结果与仿真结果良好吻合。     

等效微波网络法计算分层偏心介质圆柱的散射

采用T矩阵聚合和广义散射参数矩阵的混合方法将内含多个柱体的分层偏心介质圆柱等效为一个微波网络,利用聚合T矩阵算法求得多个柱体的总体T矩阵作为网络的负载反射矩阵。介质分界面被等效为以第一类贝塞尔函数和第二类汉克尔函数作为基底的广义散射矩阵;利用柱面波加法定理完成不同坐标系间的波函数转换,从而将各层组成一个散射参数级联网络。利用这个等效网络分析了多个分层偏心介质圆柱对TM和TE波的散射截面。