一种基于交指结构传感器的非金属膜厚度检测方法

金属部件常常在易摩擦损坏金属表面的环境中使用,为了保护金属,常常在金属部件外镀一层非金属膜保护金属。若非金属膜太薄将不能起到保护金属部件的作用,若非金属薄膜太厚,膜表面的均匀度控制较难,非金属膜厚度的不均匀性进而会导致薄膜器件的特征波长度发生变化,而膜层整体误差则会导致非金属膜的性能下降。微波在检测领域有很大的优势,通过微波对非金属材料具有很大的穿透性可以检测非金属膜的厚度。本文提出了一种基于交指结构的新型传感器,用于测量薄膜涂层金属的涂层厚度。实验成功检测到0.9mm~1.2mm镀在铝表面的PVC膜厚度。

基于Π型交指结构的星载微带电路小型化设计

现有星载微波系统中大量使用了各种形式的微带电路,但由于微带电路在低频率时尺寸较大,不利于星载产品小型化,因此提出了一种基于交指结构的微带电路小型化设计方法。该方法采用两个交指电容和高特征阻抗微带线构造的π型结构替代原有微带结构,从而减小微带电路尺寸。对该方法进行分析并给出了设计理论,进行了仿真及实测验证,并成功应用到多种不同形式的微带电路中。最后给出了两个已验证的实例,一个基于FR4材料的2.4 GHz功分器和一个基于RO4003C的1.4 GHz耦合器。该设计方法可以在不改变电性能的基础上减少微带电路约40%的面积。

一种基于圆环交指谐振结构的新型频率选择吸波体设计

针对宽带天线的隐身问题,提出了一种基于圆环交指结构的新型频率选择吸波体(Frequency Selective Rasorber,FSR)的设计方案。所设计的两个FSR的阻抗层相同,由圆环交指谐振结构与耶路撒冷十字金属线组成,并加载电阻。FSR1的无损带通层由金属缝隙方环构成,FSR2的带通层由金属贴片-金属孔径-金属贴片三层结构组成。仿真结果显示,两种FSR均具有双极化性质,并且FSR1角度稳定性可达45°,FSR2为35°。FSR2在垂直电磁波入射条件下,在2.52~10.07 GHz的反射系数低于-10 dB,在5.73~6.93 GHz的透射系数高于-3 dB,其中在6.29 GHz,透波窗口的最小插入损耗为-0.11 dB。FSR2在几乎相同的频带保持反射系数低于-10 dB,但是其透波带被拓展为5.6~7.2 GHz,同时透波带的矩形系数得到很大提升,具有更好的选择性。模型仿真结果与等效电路模型仿真结果基本一致。最终制作了两个FSR的实物模型,实验测试结果与仿真保持基本一致。

基于多段SIR的微带交指滤波器小型化设计

微带交指滤波器作为一种常见的二维滤波器,在工程上有着广泛应用,但由于其尺寸较大,从而限制了应用场景的扩展。基于阶跃阻抗谐振器(stepped impedance resona-tor,SIR)理论,设计了一款新型微带交指滤波器,完成了对传统微带交指滤波器的尺寸优化。该滤波器使用三段式SIR结构,与传统结构滤波器的谐振器相比,长度缩减了23.2%。利用CST仿真了相同设计指标下SIR滤波器和传统滤波器的性能,结果表明二者都能够满足设计指标要求,且SIR滤波器在通带内性能更佳,说明使用该方法实现小型化具有较强实用意义。为验证滤波器的可用性,进行了实物加工和测试,谐振结构尺寸为10.9 mm×13.6 mm,为便于测试,电路板尺寸为24 mm×18 mm×0.508 mm,实测结果与仿真结果在通带内最大差异小于1.5 dB。该滤波器的最终指标为中心频率2.5 GHz,带宽150 MHz,带内损耗≤4 dB,阻带抑制≥23 dB(频率≤2.2 GHz或≥2.72 GHz)。

基于沙漏形人工表面等离激元和交指电容结构的双频滤波器设计

本文提出了一种在共面波导(coplanar waveguide,CPW)上加载沙漏形人工表面等离激元(spoof surface plasmon polaritons,SSPPs)和交指电容结构的双通带滤波器.首先,在共面波导传输线上引入了沙漏形SSPP单元结构和交指电容结构,以获得高分数带宽、低插损的通带特性.然后,通过加载交指电容环路谐振器激发陷波,形成双通带滤波器.仿真结果表明,所提出的双通带滤波器具有良好的上边带抑制和双通带滤波性能.两个通带的相对带宽分别为46.8%(1.49—2.40 GHz)和15.1%(2.98—3.63 GHz),可在4.77—7.48 GHz的范围内实现超过—40 dB的抑制,且可通过改变相应的结构参数独立调控两个通带的上、下截止频率.为深入了解双通带滤波器的工作原理,给出了相应的色散曲线和电场分布、LC等效电路分析.最后,根据优化后参数数值,加工出滤波器原型实物.实验结果与仿真结果吻合良好,由此表明提出的双通带滤波器在微波频率的集成电路应用中具有重要意义.

基于交指谐振结构的微带低通滤波器改进设计

提出一种微带低通滤波器改进设计方法。滤波器本身采用经典方法设计,通过在输入输出端口上添加交指型谐振器构成带阻滤波器,可将滤波器的适用带宽拓展50%以上。采用的交指型谐振器由8根容性交指和1根感性的高阻抗线并联而成,通过调整交指长度,可以方便地调节谐振器的谐振频率。设计并制作了两种改进结构,数值模拟和测量结果表明通过引入交指结构,可以有效抑制微带低通滤波器的寄生通带,并且可以通过级联多个交指谐振器进一步扩展滤波器的适用频带。该设计方法还可用于带通等其他类型微带滤波器的寄生通带抑制。

一种新型SIR交指微带带通滤波器的设计

交指带通滤波器是工程应用中常用的带通滤波器,但随着产品的小型化及带外抑制性能要求的多样化,常规交指带通滤波器在使用上受到较多限制。文中设计了一种新型SIR交指型微带带通滤波器结构,对常规交指微带带通滤波器进行小型化以及抑制性能优化。这种滤波器通过引入14波长SIR结构缩小单个谐振单元尺寸进行小型化,并引入发夹结构,通过其自身谐振特性以及交叉耦合在左端引入一传输零点,达到改善抑制性能的目的。通过HFSS建模仿真比对了同指标的两种结构滤波器特性,分析得出各自适用的抑制要求。测试结果表明,设计的带通滤波器性能曲线与仿真曲线相吻合,符合设计要求。

交指状电极结构仿真分析及其电场分布拟合

电流变阻尼器由于采用平板式电极结构,在工作时负载的最高剪切速率较低,无法满足负载剪切速率较高的应用需求。现有研究结果表明,交指状电极结构改变了电场分布,提供了与剪切方向相平行的电场分量,有利于提高电流变阻尼器工作时的最高剪切速率,然而交指状电极结构的几何尺寸对其电场平行分量的影响规律尚不清晰,无法将交指状电极结构有效地应用于电流变阻尼器的设计。本文采用有限元分析软件COMSOL Multiphysics 5.2a仿真分析了交指状电极结构的空间静电场分布,研究了其几何尺寸对电场平行分量的绝对平均值的影响规律。仿真结果表明,电极宽度越小、电极间隙越大,空间电场的平行分量越大。为了更好地将仿真结果应用于基于交指状电极结构的电流变阻尼器的设计,对交指状电极结构的静电场仿真数据进行电场分布拟合,分析了拟合结果的可靠性,得到交指状电极结构的几何尺寸对其电场平行分量影响规律的数学表达式。研究结果可用于交指状电极结构的电流变阻尼器设计。

微带型交指线慢波结构的冷测特性分析

采用有限积分高频电磁仿真软件对微带型交指线慢波结构进行理论分析、结构设计和模拟计算。分析了交指线慢波结构的色散特性和耦合阻抗等冷测特性,并且对影响慢波电路特性的结构参数如交指宽度、交指厚度和交指长度对其冷特性的影响进行了仿真和分析,同时提出了两种改进的交指线慢波结构,并对其进行了冷特性的分析。结果表明:交指线长度和宽度对色散特性的影响较大,交指厚度的影响不大。而改进型的两种交指结构使得慢波电路的工作频带变宽,增强了耦合阻抗,电磁波与电子注的互作用得到了加强,能量的转换效率有了提高,对于交指线慢波结构的冷测特性有积极的影响。

基于交指耦合的共面波导超宽带滤波器

提出了一种新型的基于交指耦合的共面波导超宽带滤波器,该滤波器采用了交指耦合结构和缺陷地结构。在共面波导的中心导带上引入交指耦合结构实现了宽频带的紧耦合,竖直矩形和弯曲矩形的缺陷地结构用于改善滤波器通带内外的性能。仿真和测试结果验证了此滤波器在中心频率5.56 GHz处具有150%的相对带宽,且具有陡峭的截止频率和低插入损耗。

一种基于悬置带线的宽边耦合交指超宽带带通滤波器的设计

本文介绍了一种基于悬置带线(suspended substrate stripline,SSS)的宽边耦合交指结构超宽带(ultraˉwideband,UWB)小型化带通滤波器。该滤波器利用悬置带线结构品质因数(Q值)高和色散弱的优点,降低滤波器损耗,利用悬置带线的双面电路特点,通过谐振器宽边耦合实现UWB滤波器所需的强耦合,设计了覆盖C/X/Ku波段的小型化带通滤波器。仿真和测试结果表明,该滤波器通带可到3个倍频程以上,相对带宽超过100%,矩形系数K30 dB/1 dB小于1.3,滤波器尺寸仅14 mm×11.8 mm×4.5 mm。该滤波器具有小型化、低损耗、高矩形度的优点,在宽带微波系统中拥有广阔的应用前景。

紧凑型电磁带隙结构的设计方法分析

为了在有限空间放置能够起作用的电磁带隙结构数量,必须减小电磁带隙结构的尺寸。针对此问题,总结了电磁带隙结构两种类型的带隙形成的物理机理,根据带隙形成机理给出了设计小型化紧凑电磁带隙结构的思路,并依据此思路设计了一种紧凑型电磁带隙结构。仿真结果表明,新电磁带隙结构在中心频率3.28GHz处得到了900MHz的禁带宽度,相对带宽达到27.4%。

陶瓷基微带带通滤波器的设计与制备

为满足滤波器微型化、轻量化的迫切需求,设计一种中心频率为8.95 GHz,通带范围为7.85~10.10 GHz的带通滤波器。谐振单元采用微带交指结构,基板采用99.6%含量的Al_(2)O_(3)陶瓷基板。基于激光打孔、双面溅射和光刻腐蚀工艺,实现滤波器制备。测试结果表明中心频率为8.64 GHz,波形偏移0.31 GHz。

一种L波段多层低群延时滤波器设计

针对目前L波段滤波器体积大、群延时高、损耗大等问题,提出了一种L波段多层低群延时滤波器。通过选取高硅基作为衬底材料,采用多层交指结构的谐振器来降低带内群延时,减小体积。利用HFSS软件对滤波器展开建模与仿真。通过调整谐振器的参数,得到最佳设计方案。仿真结果表明,该滤波器的中心频率为1.5 GHz,带内插入损耗小于1.2 dB,带内群延时波动小于500 ps,在中心频率左右0.3 GHz处的带外抑制达到50 dB,滤波器尺寸较小,为8 mm×7 mm×1.5 mm。

应用于多模WLANs的紧凑SIR双频带通滤波器

提出了一种基于阶梯阻抗谐振器的紧凑、高选择性的微带双频带通滤波器,使用了两个发卡型阶梯阻抗谐振器交叉组成了伪交指结构谐振器,实现了小型化双频滤波器。采用0°馈电结构引入了三个传输零点,从而提高了频率选择特性。加工了微带双频带通滤波器实物,实测结果显示,两个通带中心频率分别为2.41GHz和5.26GHz,中心频率比大于2,带内插损分别为1.06dB和1.59dB,3dB相对带宽分别为22.8%、15.6%,仿真与实测吻合较好。与传统的分支加载、阶梯阻抗等双频滤波器相比,该滤波器具有设计简单、结构紧凑、低插入损耗及高频率选择特性等优点。

新型小型化宽带悬置微带滤波器的分析与设计

旨在设计一种悬置微带交指型结构的小型化宽带滤波器;通过对终端开路式交指型带通滤波器的设计原理及方法的分析,利用Matlab软件编程计算出了该滤波器几何尺寸;再利用三维电磁场全波仿真软件对该滤波器建模。设计出的滤波器尺寸比腔体滤波器小很多,加工尺寸(含腔体)仅为30mm×30mm×20mm,可以方便地用于集成电路;在2-4GHz内具有良好的带通性能,并且其插损比标准微带滤波器小。其测试结果与仿真结果具有良好的一致性。

基于新型带阻谐振单元的双频带阻滤波器设计

基于螺旋交指结构设计了一种新型的带阻谐振单元，并采用全波仿真软件对其进行分析。仿真结果表明，在此谐振单元中存在2个较窄的阻带，改变单元结构的尺寸可分别控制2个阻带的位置。在此基础上，采用2个单元级联的方式设计并加工了一款具有优越电磁性能的结构紧凑的双频带阻滤波器。采用矢量网络分析仪对所设计的滤波器进行测试，测试和仿真结果吻合较好，2个阻带的中心频率为3．30GHz和4．93GHz，对应的阻带带宽分别为3．23～3．37GHz和4．73～5．10GHz，阻带边缘陡峭度大于90dB／GHz，所设计的带阻滤波器具有优越的性能。此外，该滤波器的有效尺寸为24．0mm×5．2mm，与传统带阻滤波器相比较，小型化优势明显。

C波段双层MEMS滤波器的设计

微波滤波器作为通信、雷达等系统中重要的选频元件,其性能好坏将直接影响整个通信系统的性能[1]。滤波器的高性能、小型化是目前主要的研制目标。本文介绍了C波段双层微机械(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)滤波器,采用抽头交指结构,采用电感耦合等离子(Inductively Coupled Plasma,ICP)深硅刻蚀和金-金键合工艺实现封闭谐振腔,大大减少了体积和辐射损耗。滤波器中心频率为4.1GHz,,相对带宽15%,驻波小于1.5,3.2GHz&5GH处抑制大于45 d B。芯片尺寸为7 mm×7.8 mm×0.8 mm。本文给出了该滤波器的具体制作流程。实物测试结果表明,获得的MEMS滤波器的测试结果与仿真结果基本一致。

基于左右手传输线的介电测量传感

通过在微带线上加载交织结构和短路肢节构建出宽频带左右手传输线并将其应用于宽频带液体介电测量；分析并通过仿真对比验证了左右手传输线相对于右手传输线在测量灵敏度上的优势；给出了传感器设计过程以及验证性实验结果，证明该传感器可以在1．5GHz-7．

Wedge Operations and Doubling Operations of Real Toric Manifolds

This paper deals with two things. First, the cohomology of canonical extensions of real topological toric manifolds is computed when coefficient ring G is a commutative ring in which 2 is unit in G. Second, the author focuses on a specific canonical extensions called doublings and presents their various properties. They include existence of infinitely many real topological toric manifolds admitting complex structures, and a way to construct infinitely many real toric manifolds which have an odd torsion in their cohomology groups.Moreover, some questions about real topological toric manifolds related to Halperin's toral rank conjecture are presented.