梯度模型表征粗糙度的柔性传输线损耗分析

为了解决高频柔性通信系统中导体表面粗糙度制约传输性能的问题,提出了一种柔性分段共面波导传输线结构,采用梯度模型分析了均方根粗糙度Rq对该传输线损耗特性的影响。通过表面阻抗与衰减常数理论解释了导体表面粗糙度使传输损耗增大和带宽偏移的现象。仿真与实测结果表明,该传输线的损耗随粗糙度Rq的增加而变大,当Rq在0~3μm变化时,与光滑导体相比,传输线插入损耗最大增加了1.98 dB,但仍能在21~40 GHz保持稳定的传输带宽。加工实物在不同铜导体表面Rq值下的性能与仿真结果比较吻合。该研究对于小型柔性电子线路的高可靠性设计具有一定意义。

采用小型化超材料的低反射传输线辐射抑制结构

为了实现电磁辐射的有效屏蔽,同时保持高质量的信号传输,提出一种利用超材料结构抑制高频柔性传输线电磁辐射的低反射型方案.整体结构由传输线、介质间隔层和超材料屏蔽层组成,介质部分均使用柔性材料.利用超材料对电磁波的调控与吸收能力和小型化的特点,降低辐射波的反射分量,减小对传输性能的影响,并保证传输线的灵活性.仿真结果表明,工作频带为23.10~28.30 GHz的超材料结构对于分段共面波导传输线可实现平均10.10 dB的屏蔽效能,并在23.49~30.96 GHz和32.98~38.00 GHz保持工作带宽,与实测结果基本一致.所提出的传输线电磁辐射屏蔽方案具有柔性、小型化和低反射的特点,给柔性电子设备的电磁兼容设计提供了新的可能.

柔性人工表面等离激元传输线的小型化设计

为了实现高集成度通信系统中高频信号的可靠传输,提出了一种小型化叉指H形人工表面等离激元传输线结构.采用共面双导体形式,并在金属矩形凹槽处添加叉指结构,实现色散特性调控和尺寸缩减.同时给出单元结构的等效电路模型,验证了小型化结构的设计原理,分析了力学形变时传输线的性能.仿真与测试结果表明,与常规的人工表面等离激元相比,叉指H形人工表面等离激元传输线可在保持相同带宽(3~15.25 GHz)的同时,线宽减少79.5%,尺寸仅为2.28λ_(g)×0.098λ_(g)(λ_(g)为中心频率对应的波长).在平坦和变形时加工实物的带宽保持在3~12.90 GHz,与仿真结果较吻合.设计的结构具有高频、小型化和柔性超薄等特点,在超小型高速通信系统中具有潜在的应用前景.