朱锋[1]2010年在《基于电磁带隙技术的RF MEMS滤波器研究》文中研究说明在过去的近十年中,电磁带隙(Electromagnetic Band-Gap,EBG)结构成为微波和毫米波领域中一个研究的热点课题,它的带隙形成机理和在电磁各个领域的应用都得到了广泛的理论和实验研究,证实了其在改善微波器件和天线性能方面具有明显的作用。微电子机械系统(Micro Electro Mechanical System,简称MEMS)是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的新兴学科,它以微电子及机械加工技术为依托,范围涉及微电子学、机械学、力学、自动控制学、材料科学等多种工程技术和学科。本论文从基本的微波电路出发,在研究了CPW结构的模型分析方法、传输特性,同时对哑铃型CPW结构的等效电路进行了详细的分析并介绍了经典滤波器的设计理论和设计方法后,提出了可调滤波器的结构。其次,根据现有的工艺条件加工制造出了相关频段的带阻滤波器,进行了测试并对测试结果进行了分析,为今后设计制作可调微波滤波器指出了一个可行性的方向。
杨勇[2]2015年在《基于人工电磁结构的微波滤波器研究》文中指出随着无线通信技术的不断发展,各通信系统之间的工作频率间隔越来越窄,同时各种便携式通信设备的普及,促使高性能、小型化以及低成本的微波滤波器成为研究热点。人工电磁结构为微波滤波器的研究提供了一个崭新的方向。它主要包括有：缺陷地结构(DGS)、电磁带隙结构(EBG)、复合左/右手传输线结构(CRLH-TL)。本文针对这叁种结构的特性及其在微波滤波器方面的应用展开研究。论文的主要工作和创新之处包括：研究分析了缺陷地结构的特性,提出了PSD-DGS结构,并利用PSD-DGS结构和开路枝节线组合,设计了一个低通滤波器,该滤波器具有结构紧凑,尺寸小、选择特性良好和宽阻带优点,完成了加工、测试,测试结果很好地满足了设计要求；设计了一个由新的羊角形缺陷地结构和一对耦合开路枝节线组合的宽带带通滤波器,加工、测试了两个不同中心频率的该型带通滤波器,通过实测与电磁仿真比较,验证了该带通滤波器的实用性,该滤波器具有结构简单、小尺寸、宽通带的优点,在设计过程中提出了羊角形宽带带通滤波器的无损LC等效电路模型,以便进一步对该型滤波器进行研究;研究了马刺线的特性,设计、加工了结合马刺线的微带超宽带带通滤波器和可调带宽的带通滤波器,并完成了实测；分析了一维电磁带隙结构的带隙特性,利用改进的余弦窗加权的双平面电磁带隙结构设计了一个宽阻带的微带低通滤波器,并对几种复合左/右手传输线的特性以及其在微带滤波器方面的应用也进行了简单的研究。本文主要针对现代通信系统小型化、高性能的要求,利用人工电磁结构进行微波滤波器设计。文中提出的新的缺陷地结构以及利用它们设计的低通、带通滤波器,对于人工电磁结构研究和以及人工电磁结构在微波滤波器设计中的应用具有一定的参考价值。
汤一铭[3]2008年在《EBG加载波导结构的电磁特性及其应用研究》文中进行了进一步梳理电磁带隙(EBG,Electromagnetic Band-Gap)波导通过对波导腔体进行金属EBG膜片加载形成。它同时具有EBG结构紧凑、禁带特性、带隙外慢波效应的特点以及腔体结构传输损耗小、功率容量大的优点,因此在微波毫米波中大功率系统、元器件及其小型化设计领域具有十分广泛的应用前景。本文对EBG加载波导的电磁特性及其在微波滤波器和喇叭天线设计中的应用进行研究,具体工作如下:(1)采用模式匹配技术(MMT)对四脊方波导的双面不连续性进行分析,得到了四脊方波导的本征值、截止频率、特性阻抗、单模工作带宽等特性与结构尺寸之间的关系。在此基础上采用多层感知器神经网络(MLPNN)模型对四脊方波导的双面不连续性进行建模。MLPNN模型的计算精度与磁场积分方程法(MFIE)、有限元法(FEM)等方法相当,而计算速度大大提高,为EBG波导滤波器的快速设计奠定基础。(2)针对EBG膜片阵列双排平行加载波导带通滤波器(BPF)的设计,分析了膜片高度、加载周期、平行间距等结构参数对频响特性的影响,在此基础上设计了中心频率为9GHz的BPF。测量结果表明本文所设计的BPF通带范围为6GHz～12GHz,通带内插入衰减小于1dB,阻带上边界频率由单排加载情形的14.2GHz提高到16GHz,阻带衰减最大值达到55dB。与单排EBG加载波导BPF相比,阻带带宽和衰减均得到提高,可用于带外杂波抑制。(3)采用EBG膜片阵列对称周期加载的方法,设计了双极化EBG加载方波导BPF。在分析膜片高度和加载周期对BPF频响特性影响的基础上,研制了中心频率为10.6GHz的BPF。测量结果表明,该滤波器通带范围7.5GHz～14GHz,带内插入衰减小于1dB,阻带范围14.5GHz～16.8GHz,阻带衰减最大值达到45dB,双正交线极化隔离度大于25dB,可用于双极化系统中的电路抗干扰。(4)采用EBG膜片阵列对称加载的方法,设计了EBG加载方形棱锥喇叭天线。与普通无加载喇叭、对称四脊加载喇叭的天线性能进行比较分析,结果表明对棱锥喇叭进行EBG膜片阵列对称加载,在相同外形尺寸的前提下,可以获得比普通无加载喇叭更低的旁瓣、比四脊喇叭更高的方向性。在此基础上研制了中心频率为12GHz的EBG膜片加载棱锥喇叭天线。测试结果表明,在10GHz～14GHz频带上天线的方向性系数大于13dB,E面方向图第一旁瓣电平比主瓣低17dB以上,双正交线极化隔离度及工作主模与其它模式的模式隔离度均高于40dB。(5)设计了多过渡段结构的微波宽带同轴-波导转换器,实现低阻抗同轴线-高阻抗波导的宽频转换,用于本文研制的EBG膜片加载BPF和喇叭天线的测试。
参考文献：
[1]. 基于电磁带隙技术的RF MEMS滤波器研究[D]. 朱锋. 北京邮电大学. 2010
[2]. 基于人工电磁结构的微波滤波器研究[D]. 杨勇. 中国科学技术大学. 2015
[3]. EBG加载波导结构的电磁特性及其应用研究[D]. 汤一铭. 南京理工大学. 2008