基于人工表面等离子激元的微波无源器件

论文摘要

随着人工表面等离子激元(SSPP)的发展,对表面等离子激元(SPP)的研究和应用逐渐拓展到太赫兹和微波段。基于SSPP设计的器件具有损耗低、尺寸小等优点,其在无源器件、天线等方面的应用成为国内外学者研究热点。本文以梳型和鱼骨型SSPP为基础,采用级联的SSPP结构,设计了新型的微波无源器件——带阻滤波器、带通滤波器和分支线电桥,通过软件仿真和实物测试分析应用可行性。具体内容如下:1.基于梳型SSPP传输线设计带阻滤波器。首先,分析了梳型SSPP的等效电路及其单元尺寸对色散特性的影响;其次,在级联梳型SSPP基础上加载开路短截线,设计出一款带阻滤波器。经CST仿真软件和实物测量结果表明,SSPP的色散特性由结构尺寸所决定,通过合理的调节单元尺寸,可设计出工作在目标频段的结构。加载开路短截线和梳型SSPP相结合的带阻滤波器,具有相对尺寸较小、结构简单等优点。2.采用双面梳型SSPP设计带通滤波器。通过结合共面波导、阻抗过渡段、加载短截线的周期性SSPP,设计了一款四阶的单通带滤波器和一款二阶的双通带滤波器。相对单面SSPP带通滤波器,双面梳型SSPP结构的带通滤波器,不仅带宽宽,抑制高,还具有辐射损耗低等优点。3.利用双面鱼骨型SSPP和梳型SSPP设计了一款分支线电桥。采用级联高度渐变的鱼骨型SSPP设计了四个端口处的阻抗过渡段;通过相互连接四条梳型SSPP传输线形成分支线电桥的电桥臂,从而实现了直通端和耦合端的3dB输出。该新型结构的分支线电桥具有耦合作用较强,带宽利用率较高等优点。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 尚会锋

导师: 刘云

关键词: 人工表面等离子激元,无源器件,滤波器,阻抗过渡段,分支线电桥

来源: 南京航空航天大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 物理学,无线电电子学,无线电电子学

单位: 南京航空航天大学

分类号: O441.4;TN713

DOI: 10.27239/d.cnki.gnhhu.2019.000736

总页数: 85

文件大小: 6492K

下载量: 72

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