發(fā)布時間：2018-01-13 05:19

  本文關鍵詞：基于頻率選擇表面的太赫茲濾波器的研究　出處：《天津理工大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 濾波器 太赫茲 頻率選擇表面 諧振頻率 可調諧

【摘要】：本文根據頻率選擇表面(FSS)的理論分析,依據FSS在太赫茲頻段能夠實現(xiàn)電磁波的選擇透過特性,提出了兩種新的濾波器結構。一種是基于半導體銻化銦材料的太赫茲溫度可調諧帶阻濾波器,另一種是基于結合兩種不同諧振單元的雙頻帶太赫茲帶通濾波器。本文的主要研究內容包括:(1)提出一種工作在太赫茲頻段,基于半導體銻化銦的FSS帶阻濾波器。由于銻化銦材料介電常數(shù)能夠隨溫度發(fā)生,所以該濾波器的諧振頻率能夠實現(xiàn)溫度調節(jié)。同時,通過有限積分法和等效LMC電路模型分析了濾波器的幾何參數(shù)對其諧振頻率的影響,這兩種方法得到的結果具有良好的一致性。在溫度的取值范圍是220K~350K時,濾波器的諧振頻率能夠從0.91THz動態(tài)調節(jié)到1.28THz,并且在這個溫度范圍內其阻帶的透射系數(shù)得到了有效的抑制。該濾波器的透射系數(shù)在30o入射角范圍內具有良好的穩(wěn)定性,當入射波的角度產生改變時,它的諧振頻率幾乎沒有發(fā)生偏移。本次研究的溫度可調諧頻率選擇表面帶阻濾波器將在太赫茲無線通信、傳感等領域具有潛在的應用前景。(2)提出一種工作在太赫茲頻段的FSS雙通帶帶通濾波器。該濾波器是一種金屬平面上二維周期性排列的“H”型與環(huán)形縫隙組合構成的陣列。結果分析表明,對于設計諧振頻率分別是0.62THz和1.07THz的帶通濾波器,其通帶的3dB帶寬分別達到了0.2THz和0.3THz,在這兩個通帶內可以實現(xiàn)良好的傳輸特性。通過結構的電場分布能夠很明確的看出,低頻諧振頻率主要是由環(huán)形縫隙結構產生,高頻諧振頻率是由“H”型縫隙結構產生的。該濾波器可以通過調節(jié)結構參數(shù)實現(xiàn)對兩個通帶諧振頻率的獨立調節(jié),并且在兩個諧振頻率處的插損均小于0.45dB。該低損耗機械可調諧雙通帶帶通濾波器能夠應用于太赫茲傳感與通信系統(tǒng)。
[Abstract]:Based on the theoretical analysis of frequency selective surface (FSS), the selective transmission characteristics of electromagnetic wave can be realized by FSS in terahertz band. Two new filter structures are proposed. One is a terahertz temperature tunable band-stop filter based on semiconductor indium antimonide. The other is a dual-band terahertz bandpass filter based on two different resonant elements. FSS band-stop filter based on semiconductor indium antimonide. Because the dielectric constant of indium antimonide material can occur with temperature, the resonant frequency of the filter can be adjusted by temperature. The influence of the geometric parameters of the filter on the resonant frequency is analyzed by the finite integration method and the equivalent LMC circuit model. The results obtained by the two methods are in good agreement. When the temperature ranges from 220 K to 350 K, the resonant frequency of the filter can be dynamically adjusted from 0.91 THz to 1.28 THz. The transmission coefficient of the filter has good stability in the range of 30 o incident angle, and when the angle of incident wave changes, the transmission coefficient of the filter is suppressed effectively in this temperature range. The resonant frequency of this study has almost no deviation. The temperature tunable frequency selective surface band-stop filter will be used in terahertz wireless communication. Sensing and other fields have potential application prospects. A FSS double-pass band-pass filter operating in terahertz band is proposed. The filter is an array composed of "H" type and annular slot arranged periodically on a metal plane. For band-pass filters with resonant frequencies of 0.62THz and 1.07THz, the passband bandwidth reaches 0.2THz and 0.3THz, respectively. Through the electric field distribution of the structure, it can be clearly seen that the low frequency resonance frequency is mainly produced by the annular slot structure. The high frequency resonant frequency is generated by the "H" type slot structure. The filter can adjust the resonant frequency of two passband independently by adjusting the structure parameters. The insertion loss at both resonant frequencies is less than 0.45 dB. The low loss mechanical tunable double-pass band-pass filter can be applied to terahertz sensing and communication systems.
【學位授予單位】：天津理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN713

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李小秋;高勁松;馮曉國;;一種新型復合單元頻率選擇表面[J];微波學報;2008年01期

2 舒楠;張厚;李圭源;徐海洋;;基于曲折線單元的小型化頻率選擇表面[J];探測與控制學報;2010年04期

3 楊國輝;李忻媛;吳群;;具有高角度和極化穩(wěn)定度的頻率選擇表面[J];微波學報;2010年S1期

4 鄧峰;;單元小型化頻率選擇表面研究[J];中國艦船研究;2013年03期

5 沈忠祥,華榮喜;多層頻率選擇表面的分析[J];電子學報;1992年06期

6 謝瑞華,劉波,崔治平,吳春邦,盧中逵;曲面型頻率選擇面的設計與測試[J];空間電子技術;1998年02期

7 林寶勤,徐利軍,袁乃昌;多層頻率選擇表面的直線法分析[J];系統(tǒng)工程與電子技術;2005年10期

8 楊國輝;張桐;李宛露;吳群;顧學邁;;一種具有高穩(wěn)定度的新型小型化頻率選擇表面[J];科學技術與工程;2010年36期

9 張桐;王曉魯;李宛露;高前超;楊國輝;;基于十字形的改進新型頻率選擇表面[J];微波學報;2010年S2期

10 喬學增;李姣;李昱科;駱興芳;;一種可調復合單元頻率選擇表面的設計[J];江西師范大學學報(自然科學版);2011年01期

相關會議論文 前10條

1 高強;閆敦豹;袁乃昌;付云起;;頻率選擇表面的有限元分析[A];2005'全國微波毫米波會議論文集（第三冊）[C];2006年

2 姜榮;逯貴禎;張鋒;李艷霏;;螺旋結構頻率選擇表面的吸波特性研究[A];第二十屆全國電磁兼容學術會議論文集[C];2010年

3 鮑峻松;伍瑞新;錢祖平;楊帆;項陽;;隨機分布電阻貼片構成的頻率選擇表面吸波特性研究[A];2009年全國天線年會論文集（下）[C];2009年

4 宮玉松;杜彪;許安民;;四頻段頻率選擇表面的設計[A];2009年全國天線年會論文集（下）[C];2009年

5 楊紅玉;龔書喜;張鵬飛;查鋒濤;譚瑞;;高頻率穩(wěn)定性的小型化頻率選擇表面[A];2009年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2009年

6 張桐;王曉魯;李宛露;高前超;楊國輝;;基于十字形的改進新型頻率選擇表面[A];2010年全國電磁兼容會議論文集[C];2010年

7 李珂;李旭蕾;侯新宇;張澎;;可重構微單元頻率選擇表面結構的分析與設計[A];2011年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2011年

8 史為民;章文勛;;準三維頻率選擇表面的分析[A];1989年全國微波會議論文集（上）[C];1989年

9 林寶勤;張輝;袁乃昌;;譜域法分析含單軸各向異性介質襯底的頻率選擇表面[A];2005'全國微波毫米波會議論文集（第一冊）[C];2006年

10 李松坡;廖斌;;基于超材料的頻率選擇表面的研究[A];2011年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2011年

相關博士學位論文 前9條

1 李永久;寬帶平面反射陣和多層頻率選擇表面研究及其應用[D];西安電子科技大學;2015年

2 鄭書峰;頻率選擇表面的小型化設計與優(yōu)化技術研究[D];西安電子科技大學;2012年

3 張建;有限大頻率選擇表面及其在雷達罩上的應用研究[D];中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所);2015年

4 左鈺;新型三維頻率選擇結構的研究[D];南京大學;2013年

5 徐欣欣;頻率選擇表面吸波特性的直接圖解法分析與優(yōu)化設計[D];華中科技大學;2013年

6 許戎戎;基于集總元件加載和分形結構的多頻頻率選擇表面研究[D];南京理工大學;2009年

7 孟凡計;用三維譜域法分析頻率選擇表面的電磁特性[D];西南交通大學;2008年

8 方春易;厚屏頻率選擇表面設計及工藝研究[D];長春理工大學;2011年

9 王秀芝;小型化頻率選擇表面研究[D];中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所);2014年

相關碩士學位論文 前10條

1 王良翼;有源可重構頻率選擇表面分析與設計[D];電子科技大學;2013年

2 馮辰辰;基于FSS空間濾波器極化穩(wěn)定性的研究[D];南京理工大學;2015年

3 李方舟;毫米波帶通頻率選擇表面的研究[D];西安電子科技大學;2014年

4 馮波;時域有限積分技術的周期邊界理論及實現(xiàn)[D];東南大學;2015年

5 韓越;頻率選擇表面特性及其應用的研究[D];北京理工大學;2016年

6 李翔宇;新型頻率選擇表面的設計與應用[D];安徽大學;2016年

7 尹柏林;新型頻率選擇表面的設計與優(yōu)化研究[D];安徽大學;2016年

8 莊乾萌;基于頻率選擇表面的高功率太赫茲帶阻濾波器研究[D];電子科技大學;2016年

9 高超;基于人工電磁材料的全介質頻率選擇表面的研究[D];南京郵電大學;2016年

10 李黃炎;基于電磁超材料的頻率選擇表面研究[D];南京航空航天大學;2016年

，

本文編號：1417637