单个互补金属开口谐振环双陷波超宽带天线

针对超宽带系统易受窄带信号干扰的问题,提出基于互补金属开口谐振环实现的双陷波燕尾形平面超宽带天线。与以往的双陷波超宽带天线相比,该方法仅用单个互补金属开口谐振环同样实现了燕尾形超宽带天线的双陷波特性,简化了设计的复杂性,易于加工。对所设计的超宽带天线进行了制作和测量,实测结果与仿真结果吻合较好。

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.

基于SRR的二阶方环滤波器小型化设计

移动通信的飞速发展为微波元件的小型化提出了更高的要求,左手材料因为其负介电常数和负磁导率的特性而被广泛用于天线和滤波器的小型化设计中,SRR作为左手材料的基本构成,用于设计三种基于其原理的二阶微带带通滤波器。文中滤波器具有依次降低的中心频率,代表滤波器尺寸的缩减。其中具有串联叠层式谐振结构的滤波器尺寸为单层结构滤波器尺寸的11%,表现出较好的小型化效果。仿真与实测结果吻合较好,验证了文中结构的可行性。

垂直入射条件下金属环的谐振特性

本文研究垂直入射条件下水平极化和垂直极化时金属开口谐振环(split ring resonator,SRR)的电磁响应行为.通过分析这两种情况下的透射系数、介电常数和磁导率,发现垂直极化时,SRR可以产生电谐振实现负介电常数,其频段远高于磁谐振频段;水平极化时,SRR只能产生磁谐振实现负磁导率,其频段与水平入射时的SRR的磁谐振频段相对应.通过仿真对此进行了证明,并对产生电谐振和磁谐振的原因进行了分析.

基于SRR结构的陷波超宽带天线设计

针对超宽带系统易受窄带信号干扰的问题，设计了一种新颖的基于金属开口谐振环（SRR）结构的平面超宽带陷波天线。在天线的辐射贴片上加载U形缝隙，实现了其陷波特性。利用仿真软件研究了U形缝隙的物理尺寸对其陷波特性的影响，并对所设计的超宽带天线进行了制作和测量。结果表明，所制天线在超宽带系统3．1～10．6GHz工作频段的电压驻波比（VSWR）小于2，在WLAN频段具有良好的陷波特性，有效地抑制了超宽带通信系统与窄带通信系统之间潜在的干扰。

基于CSRR改进的双陷波超宽带天线

针对超宽带系统易受窄带信号干扰的问题,提出了一种基于互补金属开口谐振环(CSRR)改进的双陷波超宽带缝隙天线。在现有文献中,单个CSRR只能实现单陷波功能,要想增加陷波频段,只能通过增加CSRR个数的方法来实现,这就增加了设计的复杂性。通过天线辐射贴片上的表面电流分布图分析了CSRR内外环与两个陷波频段的对应关系。对所设计的超宽带天线进行了制作和测量,实测结果与仿真结果吻合较好,证明了该设计方法的正确性。

一种具有双陷波特性的超宽带滤波器设计

针对超宽带(Ultru-wideband,UWB)系统易受窄带信号干扰的问题,文中设计了一种新颖的在5.21GHz和7.95GHz具有双陷波特性的UWB带通滤波器。通过引入互补金属开口谐振环(Complementary Sphit-ring Resonator,CSRR)的方法实现了UWB滤波器的双陷波特性,CSRR结构简单、易于加工、容易与微带平面电路集成.利用仿真软件详细讨论了单环CSRR结构的物理尺寸与滤波器传输特性之间的关系。制作了UWB滤波器实物,测试结果与仿真结果吻合较好,证明了所采用方法的有效性和正确性。

一种新颖的双陷波超宽带天线设计

针对超宽带系统易受窄带信号干扰的问题,设计了一种新颖的基于金属开口谐振环结构的双陷波平面超宽带天线。通过在天线的辐射贴片上加载U形槽和在接地板上引入寄生条带的方法实现了双陷波特性。利用仿真软件研究了U形槽和寄生条带的物理尺寸对陷波特性的影响,并对所设计的超宽带天线进行了制作和测量。仿真和测试结果表明,天线在超宽带系统3.1～10.6GHz工作频段内的电压驻波比小于2,在WiMAX和WLAN频率范围具有良好的陷波特性,有效地抑制了超宽带通信系统与窄带通信系统之间潜在的干扰。

太赫兹波段超材料在核酸恒温指数扩增检测上的应用

超材料对电磁场具有介电环境敏感和局域电场增强等奇特的电磁特性,近年来广泛用于无标记生物检测。文中设计并制作了一种金属开口谐振环阵列结构的超材料,在太赫兹波段下分别检测核酸恒温指数扩增前后反应体系,在氮气干燥环境下,扩增反应前后的频率偏移量分别为Δf1=(54±3)GHz、Δf2=(60±5)GHz。实验结果显示金属开口谐振环阵列结构的超材料可以作为一种生物传感器快速无标记检测核酸扩增前后的变化。

基于FDTD的CSRR微带线特性分析

借助时域有限差分法(FDTD)并结合完全匹配层(PML)对互补金属开口谐振环(CSRR)微带线进行电磁仿真,并通过所得到的CSRR微带线的S参数曲线,分析其慢波特性.仿真结果与HFSS结果吻合良好,从而验证了该分析方法的有效性和计算的准确性.最后,详细讨论CSRR结构参数改变对微带线带阻特性的影响,分析结果在工程设计上具有一定的借鉴和指导意义.

CSRR微带线的等效电路模型研究

首先借助三维全波电磁仿真软件HFSS对CSRR微带线进行了仿真,并引入慢波因子(SWF)分析了其慢波特性。然后根据CSRR微带线幅频曲线的单极点低通特性,以一阶巴特沃斯低通滤波器为原型,建立了CSRR微带线的等效电路模型,通过高频电磁仿真结果和电路仿真结果的对比,二者吻合较好,从而验证了该等效电路模型的正确性和有效性。最后,基于该等效电路模型研究了CSRR的结构变化对其电路特性的影响。CSRR微带线必将在未来微带电路设计中具有广泛的应用前景。

基于新型CSRR结构的SIW双频滤波器

提出了一种新型六边形的CSRR(互补金属开口谐振环)结构,并利用该结构设计出了一款SIW(基片集成波导)双频滤波器。通过调整四组CSRR嵌套环的尺寸,可以分别控制两个谐振频点。滤波器的第一通带和第二通带分别由上下两层大小不一的六边形CSRR嵌套环形成,并且可以相对独立地控制频点位置。本设计采用四节点拓扑结构,通过交叉耦合形成了两个传输零点,形成了高阻带抑制的特点。该滤波器的两个频点设计分别为2.4GHz和5.2GHz,相对带宽为7%和5%。可广泛应用于无线通信领域的射频接受前端系统中,拥有小型化,低损耗,易加工等特点。

左手材料的奇异特性

左手材料是指一种介电常数ε和磁导率μ同时为负值的材料。近几年在实验上取得了突破性的进展,尤其是在2003年,被美国的科学杂志评为当年十大科技进展之一。本文介绍了左手材料的概念、原理和它具有的负群速度、负折射率、理想成像、逆Doppler频移、反常Cerenkov辐射等种种奇异的物理性质。并回顾了这一领域近年来的发展状况。

一种基于CSRR结构的超宽带陷波天线设计

设计了一款基于互补金属开口谐振环(CSRR)的具有陷波特性的超宽带天线。所设计的天线采用渐变式馈线,实现了较宽的阻抗匹配,并且通过在辐射贴片上刻蚀2个圆形开口缝隙来实现双陷波特性。天线尺寸为35mm×30mm×1mm。利用电磁仿真软件HFSS 13.0进行了仿真分析,根据仿真结果优化了设计;加工实物进行了测试,结果与仿真具有良好的一致性。仿真和测试结果表明天线在2.7~15.6GHz的频段内电压驻波比(VSWR)小于2,在3.1~3.7 GHz、5.1~5.9 GHz具有陷波特性,分别有效抑制了WiMAX、WLAN信号对超宽带通信系统的干扰。研究表明,该天线在除陷波频段外的其余超宽带工作频段范围内,具有良好的辐射方向性和稳定的增益,且结构紧凑,易于共形,能较好地应用于超宽带通信系统中。