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《上海大学》 2005年
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电磁带隙和缺陷地结构在微带线中的应用研究

张友俊  
【摘要】:近年来,移动通信与个人通信业务进入到了一个飞速发展的时期。小型化和高性能的微波电路是下一代无线通信系统的关键技术之一,电磁带隙结构和缺陷地结构的提出及其在微波、毫米波领域的应用,为系统的小型化和高可靠性提供了新的途径。同时,随着电子计算机的蓬勃发展,时域有限差分法(FDTD)正成为分析这类电磁问题的强有力工具。本文的主要工作是根据电磁带隙结构和缺陷地结构的特点,提出了几种实用的新型小型化带阻和带通滤波器,并用FDTD法对一种平行结构的EBG微带线做了分析和研究。本文主要包括以下内容: 第二章对光子晶体作了简单的介绍,并对光子晶体的制备技术、理论研究方法以及光子晶体(电磁带隙结构)在光学方面和微波领域的应用作了综述。 第三章分析了国内外EBG结构微带线的研究情况,在此基础上,设计出了五种EBG结构微带线,它们分别是:(1)一种在导带两边分别刻蚀不同周期的方形形成的EBG结构微带线,该EBG微带线通带中的波纹较小,可以不用级联的方法就可获得较宽的阻带和较窄的通带,阻带的-3dB带宽是70%,通带的-3dB带宽只有15%,阻带和通带的宽度可以根据我们的需要进行设计,而且此EBG微带线不存在封装的问题。(2)两个在金属导带和金属接地板上同时刻蚀周期性的结构形成的EBG微带线。该EBG微带线可以不用级联的方法就可获得较宽的阻带和较窄的通带,且阻带较深,较好的EBG微带线的-3dB通带宽度只有8%,-3dB阻带的带宽是81%,阻带和通带的宽度也可以根据我们的需要设计。(3)两个在金属导带边缘刻蚀周期的结构形成的EBG微带线,该EBG微带线阻带的深度、宽度和通带部分的波纹较为理想,而且此EBG微带线不存在封装的问题。并对其中的一种EBG结构微带线,用微波双端口网络理论从理论上进行了分析。 上面提到的几种EBG微带线都比标准微带线的电路面积要小,便于微波电路的集成。 第四章设计出了两种缺陷地结构(DGS)微带线,一种DGS单元的方形缺陷尺寸按比例改变的非均匀DGS微带线,该DGS微带线的单元是非周期的,可以获得通带和较宽的阻带。另一种是具有宽阻带的非均匀DGS单元微带线,由于在选择周期单元的间隔时,合理的考虑了布拉格散射,所以在获得较宽和较深的阻带的同时,阻
【学位授予单位】:上海大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TN817

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