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《大连海事大学》 2010年
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时域多分辨分析在非对称共面波导研究中的应用

范木杰  
【摘要】:共面波导(CPW)作为一种重要的平面传输线,已应用于微波、毫米波、亚毫米波、光学和高温超导集成电路等领域,并已在一些电路中取代微带线,在微波集成电路中占据着越来越重要的地位。非对称共面波导(ACPW)是在CPW的基础上发展而成的一种新型传输线。相比CPW, ACPW中心导带与两侧地之间的缝隙宽度是不同的,可以认为是CPW的一种推广,更具有一般性和应用灵活性。 很多学者对CPW的应用进行了深入的研究,但是由于测试条件和实际应用经验的限制,对于ACPW的理论计算和实际应用研究仍处在发展阶段。对于ACPW的理论计算研究方面,本文从计算电磁学的角度出发,应用小波时域多分辨分析方法(MRTD)对非对称共面波导的特性阻抗、色散特性进行了计算分析。为了完善MRTD方法,将交变隐式差分方向方法应用于MRTD方法中,解决了在采用MRTD方法计算时对时间步长取值的限制,并且将人工神经网络应用于MRTD方法中,避免了MRTD方法在处理吸收边界时的劣势,进一步改进了MRTD方法。 在实际应用方面,CPW不仅可以作为微波集成电路中的连接线,还能被用来制作成各种微波无源器件。但是CPW结构要求两侧槽宽必须相等,限制了器件与电路的布局。ACPW结构可打破这一限制,使元件的布局更灵活。并且在优化微波器件性能时,由于ACPW结构器件比相应CPW器件多数个自由度,这样更容易取得较好的性能。本文充分利用ACPW这一优势,设计出应用于MEMS系统的新型ACPW结构滤波器,可以代替MEMS系统中集中参数元件中的电感器和电容器来实现带阻和带通的滤波功能。设计并制作出一种用于超宽带系统的ACPW滤波器,取得了较好性能,并用矢量网络分析仪对该滤波器进行了测试和验证。为了实现微波平面传输线系统中ACPW和微带线的连接过渡,给出了一种ACPW/微带线转接器。
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN814.7

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