矩形开口环结构的太赫兹环偶极子超材料设计

针对超材料在太赫兹波段下实现环偶极子电磁特性的问题,利用电磁仿真软件CST对矩形开口环超材料进行电磁仿真与分析,研究矩形超材料金属结构层数及开口间距d的改变对超材料谐振频率、品质因子Q值等电磁特性的影响,发现随着超材料结构金属层数及开口间距d的改变,其谐振响应也随之发生变化。该设计实现了一种新型太赫兹波段的平面环偶极子超材料,为太赫兹波段环偶极子的研究提供了有益的探索和思路。

基于矩形开口谐振环的低频天线阻抗变换器

设计了一种低频波段使用的新型阻抗变换器,该阻抗变换器在0.1～3 GHz频率范围内实现由输入150Ω到输出50Ω的阻抗匹配。矩形开口环结构具有良好的谐振特性,通过在阻抗变换器底部开矩形开口环的方法实现单一频点的陷波特性。新型阻抗变换器其原理是基于巴伦阻抗变换器的阻抗转换特性和矩形开口环结构的谐振特性,仿真结果显示新型阻抗变换器在1.1 GHz频点与2.2 GHz频点的S_(12)参数均在-15 dBi以下,S_(11)参数均在-0.5 dBi以上。经过仿真验证,随着矩形开口环结构长度与位置的变化,可以实现陷波频点在0.1～3 GHz频率范围内自主调控。文中采用HFSS软件进行仿真优化,绘出S参数图,实物测试结果验证了设计结构的有效性。陷波阻抗变换器作为天线匹配终端,在射频信号采集、超宽带天线及阵列阻抗匹配等领域有很好的军事应用前景。

新型基片集成波导宽带带通滤波器

利用基片集成波导的高通传输特性以及光子带隙结构的阻带特性,构建了一种新型结构的基片集成波导带通滤波器。为了验证该想法,设计了1个中心频率为5.0GHz,分数带宽为60%的滤波器,电磁仿真结果表明该滤波器在频率为3.5～6.5GHz频率范围内具有明显的通带特性,带内最大插入损耗约为0.64dB.利用PCB工艺制作了该滤波器的实物,使用矢量网络分析仪对其进行了测试,测试结果表明该滤波器的通带为3.8～6.8GHz,分数带宽约为56%,带内最小插入损耗为1.6dB。电磁仿真结果和实际测试结果较一致。

一种耦合线加载的双通带滤波器

提出一种基于耦合线加载的双通带滤波器,该滤波器在开口矩形环内部加载两根相互耦合的微带,从而产生两个通带。与加载单枝节的双通带滤波器相比,该滤波器在设计时有更多可变参数和更小的调节步进。比如当耦合线宽度不等步进变化时通带中心频率会向相反方向变化,这一性质可以用作对两通带之间的频率间隔进行微调。测试结果表明,该滤波器有两个通带,其中心频率分别为3.78 GHz和6.55 GHz,相对带宽分别为4.6%和4.8%。除此之外,还研究了调整加载耦合线的长度和宽度对滤波器频率特性的影响。仿真和实测结果之间良好的吻合证实了设计方法的有效性。