易加工开口环高温超导线性相位滤波器

基于常规正方形结构开口环谐振器制作线性相位滤波器时,耦合缝太窄而不适合常规光刻工艺的加工,研究了高温超导开口环谐振器间的混合耦合,提出了适合常规光刻工艺加工的改进结构,并利用这种结构研究了一中心频率在1 750 MHz,带宽为80 MHz的高温超导六级线性相位滤波器。

太赫兹频段开口环谐振器的可调谐振模式转换(英文)

在硅衬底上设计了一种单开口环谐振器,对其太赫兹频段内的透射性质进行了研究。假定通过光注入方式改变衬底硅的电导率,实现了谐振环的双谐振透射率可调。将砷化镓材料生长于该谐振环的开口处,通过光注入方式改变砷化镓材料的电导率,可以实现谐振环的双频LC共振和偶极子共振模式与单频闭合环共振模式之间的转换。这种通过光注入改变半导体材料电导率的方法,可以在不破坏原来谐振器件物理结构的前提下,实现谐振环谐振模式的可逆转换。

基于分形互补开口环谐振器的复合左右手传输线研究

提出了一种基于Minkowski分形互补开口环谐振器(CSRRs)的电小平衡复合左右手传输线(CRLH TL)(单元尺寸为0.074λg).采用理论计算、电磁仿真、等效电路模型计算(电仿真)及有效介质参数提取相结合的方法研究了非平衡CRLH TL传输特性随CSRRs环数、Minkowski环水平迭代因子、垂直迭代因子及迭代次数变化的影响,得出分形、多环结构实现小型化的作用机理.对所设计的电小平衡CRLH TL进行加工测试.仿真、等效电路模型计算以及测试的结果吻合得很好.结果表明与基于传统CSRRs加载的CRLH TL相比,所提出的CRLH TL带宽明显展宽,-10 dB回波损耗相对带宽达到113.7%,具有更低的工作频率.展现了其在超宽带、小型化器件应用的广阔前景.

基于双层金属开口环谐振器结构的U波段左手材料

基于左手介质的传输线理论,经过估算尺寸后设计出相应的结构并仿真得到散射参量,然后利用Smith的参量提取方法提取有效介电常量、有效磁导率和折射率,对一种双层金属开口环谐振器结构的U波段左手材料的传输特性和电磁参量特性进行分析.数值仿真结果表明,该结构在48.8～59.9GHz频带内有效介电常量和有效磁导率均为负值,同时在该频率范围内具有负折射特性,从而证实了该结构在U波段的左手特性,对左手介质在更高波段的研究具有一定的参考意义.

以开口环保险的球转子引信瞎火原因分析

开口环是引信球转子机构的一种典型保险机构，它具有结构简单、保险可靠的优点，已在国内外小口径引信球转子机构上得到了广泛应用。但国内以开口环保险的球转子引信研制和生产过程中曾多次出现过低温瞎火问题。以往分析认为瞎火的主要原因在于球转子及其腔室设计。本文认为是开口环未完全张开影响了球转于的解除保险运动，造成了引信瞎火。低温和火炮磨损可使弹丸旋转速度降低１０％，而开口环的解除保险动力（惯性离心力）则相应降低了１９％；此外，低温还增加了开口环材料的强度；开口环张开过程中薄弱部位塑性变形发生冷作硬化也增大了材料强度。这些因素综合在一起，导致开口环不能完全张开。本文还介绍了西方引信开口环一些新的改善了解除保险可靠性的结构。

工字开口环型左手单元结构设计与分析

提出了一种新型工字开口环左手材料结构单元.该结构只需要在介质板的一侧进行蚀刻,即可同时产生等效负介电常数与等效负磁导率.将该结构旋转90°形成十字交叉型工字开口环结构,在谐振频段内同样具有双负特性.而且由于十字交叉型工字开口环为中心对称结构,因此可以在二维平面上实现左手特性.对以上两种结构单元分别利用CST软件进行了仿真分析并提取了等效参数,证明了该左手材料的有效性.此两种结构制作相对简单,可在微波或更高频段得到广泛应用.

基于开口环谐振器的小型化射频识别标签天线

为了克服标签天线小型化技术中结构复杂,不易于与标签芯片匹配等问题,设计了一种基于开口环谐振器(split ring resonator,SRR)的天线结构。为了实现天线与芯片之间的匹配,该天线采用T型馈电网络。仿真结果表明:该天线具有较好的S11特性。天线的工作频段也包含中国UHF频段的920～925 MHz。设计的天线尺寸约为30mm×25mm,结构简单,很好地实现了天线小型化,并用矢量网络分析仪对天线的阻抗特性进行测试,且测试结果与仿真结果基本吻合。

盾构隧道“先隧后井”施工中简易井应用开口环管片变形

针对电力与输水盾构隧道"先隧后井"施工中简易井应用开口环管片变形问题,文章基于弹性理论推导开口环管片变形的解析解,并通过数值模拟验证,用于实例开口环管片变形及影响因素分析。研究结果表明,盾构隧道"先隧后井"施工采用简易工作井时,井内开口环管片产生了收敛位移,最大值出现在管片开口处;数值与理论计算结果较为吻合,最大相差12%,因此开口环管片变形解析解能够表征管片实际变形情况;开口环管片竖向位移显著大于横向位移,并且随着管片位移水平的提高愈发明显;开口环管片变形受土层与简易井特性影响明显,不同影响因素贡献依次为土层摩擦角→简易井壁厚→简易井直径;管片变形值与土层摩擦角呈反向线性关系,且随简易井厚度和直径的增大近似线性增大。

开口环变形分析

对水平井压裂滑套中使用的开口环在压缩、闭合过程中的变形进行了分析。根据试验中开口环与压套之间的接触面变形情况提出了变形过程中的局部接触假设,结合能量法建立了开口环变形过程的力学模型,给出了局部接触力和开口角度之间的函数关系。用ABAQUS软件对开口环的变形过程进行分析,分析的结果与力学模型计算结果较好地吻合,证实了局部接触假设的有效性和力学模型的准确性。

基于开口环阵列结构的表面晶格共振产生及二次谐波增强

理论研究了二维周期排列的金开口环谐振器的磁共振模式与周期阵列的衍射模式发生强耦合所需满足的条件及其对二次谐波产生效率的影响.通过控制阵列结构在x和y方向的周期大小,使得衍射模式只在其中一个方向产生,当衍射模式的电场方向与入射光电场偏振方向一致时,衍射模式才会与开口环谐振器的磁共振模式发生强耦合作用,产生表面晶格共振进而实现近场场增强.在此基础上,进一步计算了金开口环谐振器阵列的二次谐波产生效率,随着阵列周期逐渐增大,即开口环谐振器的数密度减小,二次谐波强度呈现先增加后降低的趋势,当开口环谐振器数密度降为原来的1/4左右时,二次谐波强度可以增强2倍以上.本文的研究为金属超表面二次谐波产生效率的提高提供了一种新的可能途径.

两种新型一维微带开口环PBG结构

本文在对一维光子带隙PBG(Photonic Bandgap)结构进行研究时,提出两种新型的开口环PBG结构,分别为圆形双开口环和方形双开口环两种结构。两种结构均为在接地板上刻蚀周期性的开口环得到。结果表明:圆形双开口环PBG结构简单易于实现,并且可以获得较宽的通带及较小的通带波纹。方形双开口环PBG结构具有良好的通带特性,并且可以有效地改善通带的平坦度,减小插损,适用于微波及毫米波集成电路。

基于十字线与双开口环结构的双频段左手材料

本文提出一种将十字线与双开口环相结合的微波双频段左手材料,在介质基板正反两面刻蚀相同的十字线与双开口环,组成两个不同的谐振器.通过高频电磁仿真软件HFSS对其电磁特性进行数值研究.结果表明:当电磁波垂直于入射时,在两个磁谐振器上出现两个相应的电磁谐振而导致双频段的负折射率,且具有负的介电常数和负的磁导率,表现为左手特性.同时,通过对谐振点处电流分布图分析,进一步验证了仿真结果的正确性.最后讨论了该材料的主要结构参数对谐振特性的影响.

一种开口环缺陷地面结构复合左右手传输线

提出了一种开口谐振环缺陷地面结构复合左右手传输线,采用曲线拟合技术提取出单元等效电路值,推导出该单元模型的传输零点位置、色散特性、折射率特性以及级联传输特性.理论和实验结果均表明,该结构呈现出复合左右手特性.这种新型复合左右手传输线具有带外传输零点,结构简单紧凑且不引入对地过孔,适合在微波集成电路中推广应用.

一种新颖的开口环地面缺陷结构低通滤波器

提出了一种新颖的具有陡峭边带和宽阻带的小型化低通滤波器。通过把开口谐振环地面缺陷结构(Split-Ring Resonator Defected Ground Structure,SRRDGS)与阶梯阻抗梳状谐振器结合,提高了滤波器的选择特性,同时获得了宽阻带。对所提出的结构作了加工并进行了实物测量,测试结果表明:滤波器选择特性大于160dB/GHz,在2.98GHz到8.2GHz范围内抑制度大于20dB,而占用面积仅为20×25mm2。

基于接地开口环的超宽阻带带通滤波器设计

在通带附近引入传输零点可以得到具有良好带外抑制特性的带通滤波器。提出了一种新型的接地开口谐振单元并提取了该单元结构的等效电路模型。通过与电磁仿真结果对比,证明了对单元结构分析的准确性与提取等效电路模型的有效性。结果表明,该谐振单元在高频段引入了一个传输零点。同时,在基本不影响通带中心频率的前提下,可以通过改变部分结构参数来调整该传输零点的位置进行灵活设计。最后,利用3个单元结构的级联设计具有良好通带特性及带外抑制特性的带通滤波器。对滤波器进行了仿真、加工及测试,测试结果与仿真结果有良好的一致性。

应用于THz波的非对称双开口环传输特性研究

设计并制备了一种适用于太赫兹波段的非对称双开口环结构,数值仿真和实验测量了其传输性质。结果表明,垂直极化时样品在低频的0.540 THz和0.925 THz处存在谐振点,来源于左右两开口环的LC谐振,电流和电场分布主要集中在两开口环的开口处;而在高频处(1.885THz)谐振点的表面电流具有相反的两个环流方向,电流和电场分布于整个样品表面,此处的谐振来源于两开口环耦合后的偶极子谐振。当太赫兹波平行极化该样品时,原来两个低频的LC谐振消失。实验测量结果与数值仿真具有很好的一致性。此结构超材料的传输特性研究对太赫兹波调制器、滤波器、吸收器及偏振器等器件设计和制备具有一定的指导意义。

基于互补开口环谐振器的超宽带低通滤波器

为有效抑制寄生通带和高次谐波的影响,采用互补开口环谐振器结构设计了三种紧凑的新型超宽带低通滤波器。研究了互补开口环谐振器级联的阻带特性,并用来改善滤波器的通带、阻带性能。通过对比第一种滤波器的仿真结果,表明加载互补开口环谐振器的低通滤波器具有更好的裙边衰减和更优的阻带特性。在此基础上,还设计了另外两种新型的超宽带低通滤波器,并对三种滤波器进行了加工和测量,实测结果与仿真结果均较吻合。相关结果表明,三种滤波器具有紧凑的结构、超宽的通带,并在较宽阻带内具有良好的衰减性能。

一种极化可重构的开口环缝微带天线

基于互补开口谐振环的结构设计了一种新型的极化可重构天线。与传统的180°对称开口谐振环不同的是采用90°夹角的开口结构,通过控制开口的状态,能够实现2.6GHz频率的左右圆极化和2.4GHz线极化的转换。当天线左右开关状态不同的时候,天线的结构非对称,可将天线看做变形的开口谐振环,其能够实现圆极化;当天线左右开关都处于开的状态时,天线可以看做是双环缝微带天线,实现线极化。2.6GHz的左右圆极化的3d B轴比带宽为100MHz,-10d B阻抗带宽2.20~2.80GHz(600MHz),2.4GHz线极化的阻抗带宽是2.1~2.55GHz(450MHz),适用于无线移动通信。

基于金属开口环阵列的太赫兹各向异性超材料

提出一种由金属开口环阵列结构构成的太赫兹各向异性超材料,通过有限元数值仿真,以及太赫兹透射光谱测试,对该结构在太赫兹波段的各向异性特征进行分析,证明了其因开口环结构的各向异性和产生太赫兹透射调制的各向异性.最后对该各向异性超材料的太赫兹偏振转换特性进行实验测试,获得与常规光学双折射材料规律一致的偏振转换结果.该人工结构材料有望应用于太赫兹玻片及隔离器等.

基于多开口环的宽频左手材料设计

本文提出一种宽频左手材料结构,其通过多开口谐振结构在不同频带实现谐振。通过理论分析,软件仿真与介质参数提取对设计结构左手特性进行验证。结果表明该结构在谐振频带具有宽频左手特性(等效磁导率μ与等效介电常数ε均小于零),左手频带为:10.3~18.35 GHz,相对带宽57.71%,单元损耗小于0.9 d B,相较于传统左手材料结构,左手频带更宽,并且结构简单易于分析和应用。