【摘要】：作為一種位于射頻系統(tǒng)前端選頻元件,濾波器決定著通信系統(tǒng)的噪聲大小。頻譜資源的擁擠情況以及現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)著研發(fā)人員追求小型化和高性能的濾波器結(jié)構(gòu)。本文在三種不同頻段基于不同的原理提出了三款濾波器。本文的主要工作包含以下幾個(gè)方面:1、設(shè)計(jì)了一款X波段的多模帶通濾波器,并給出了仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。采用恒定阻抗枝節(jié)加載三個(gè)階梯阻抗枝節(jié)的方式構(gòu)成了濾波器的主體。利用表面電流分布圖獲得了影響帶內(nèi)極點(diǎn)分布的枝節(jié)參數(shù),接著通過階梯阻抗枝節(jié)參數(shù)的調(diào)整來優(yōu)化濾波性能。為了實(shí)現(xiàn)更好的帶外抑制能力,濾波器兩端各串聯(lián)一對(duì)平行耦合線在14GHz引入一個(gè)傳輸零點(diǎn)。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該款濾波器具有比較理想的帶通效果。2、設(shè)計(jì)了一款基于人工表面等離激元的單頻點(diǎn)陷波器。該部分首先提出了一種螺旋形結(jié)構(gòu)的SSPPs波導(dǎo)單元,并對(duì)單元的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及色散特性進(jìn)行了分析。然后基于該單元設(shè)計(jì)了一款具有良好低通性能的SSPPs波導(dǎo)。接著提出了一款環(huán)形諧振器,并深入研究了決定其諧振頻率的結(jié)構(gòu)參數(shù)。最后將該款諧振器與整體波導(dǎo)結(jié)合,設(shè)計(jì)了一款具有十分優(yōu)越的單頻點(diǎn)抑制的陷波器,陷波點(diǎn)大小幾乎等于諧振環(huán)的諧振頻率。3、該部分提出了一款雙面開槽的基片集成人工表面等離激元帶通濾波器。首先對(duì)基片集成波導(dǎo)的傳輸特性進(jìn)行了分析。然后提出新型結(jié)構(gòu)的雙面開槽的SSPPs波導(dǎo)單元,具有更加緊湊的結(jié)構(gòu)和更強(qiáng)的場(chǎng)束縛性能。最后利用SSPPs波導(dǎo)的低通特性以及SIW的高通特性設(shè)計(jì)了一款帶通濾波器。仿真結(jié)果表明該款濾波器具有良好的帶通性能和帶外抑制能力。所提出的微波濾波器以及基于人工表面等離激元濾波器在微波以及太赫茲頻段通信系統(tǒng)具有十分大的應(yīng)用潛力。
【圖文】：

圖１－２邋（ａ）亞波長(zhǎng)人工表面等離激元結(jié)構(gòu)示意圖；（ｂ）人工表面等離激元色散關(guān)系。逡逑資料來源：Ｐｅｎｄｒｙ，邋Ｊ．邋Ｂ．，Ｍａｒｔｉｎ－Ｍｏｒｅｎｏ，邋Ｌ”邋＆邋Ｇａｒｃｉａ－Ｖｉｄａｌ，Ｆ．邋Ｊ．邋Ｓｃｉｅｎｃｅ，邋２００４．逡逑如圖１－３所示，為ＳｔｅｆａｎＡ．Ｍａｉｅｒ等人提出的場(chǎng)聚焦結(jié)構(gòu)１３｜１，在電磁波的傳逡逑輸過程中通過不斷地減小圓錐的半徑，可以將能量聚焦在端點(diǎn)，繼而實(shí)現(xiàn)場(chǎng)聚逡逑焦或者場(chǎng)增強(qiáng)的目的。然而這種波導(dǎo)由于是一種三維結(jié)構(gòu)，體積過大，，且不易逡逑與其他器件連接，造成其應(yīng)用受限。逡逑￣￣＊￣ｖ邋—ｖ逡逑＾￣、廣0邋，產(chǎn)、；逡逑｜｜ＩＭＩＩＩＩ邋１１邋ＩＩＩ邋｜｜＾逡逑

逡逑圖１－３人工表面等離激元場(chǎng)增強(qiáng)器逡逑資料來源：Ｍａｉｅｒ邋Ｓ邋Ａ，Ａｎｄｒｅｗｓ邋Ｓ邋Ｒ．邋Ｍａｒｔｉｎｍｏｒｅｎｏ邋Ｌ，Ｐｈｙｓｉｃａｌ邋Ｒｅｖｉｅｗ邋Ｌｅｔｔｅｒｓ，２００６逡逑２０１３年，崔鐵軍教授等人分析了金屬厚度對(duì)ＳＳＰＰｓ的影響后提出了，提出逡逑了柔性，平面結(jié)構(gòu)的人工表面等離激元波導(dǎo)［３２］。這種波導(dǎo)結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，通過逡逑在極薄的金屬薄膜上周期性開槽可以激發(fā)人工表面等離激元，并且可以實(shí)現(xiàn)電逡逑磁波沿曲線等不規(guī)則平面?zhèn)鞑�。另外，平面結(jié)構(gòu)使得人工表面等離激元的尺寸逡逑大大減小，有利于ＳＳＰＰｓ器件／系統(tǒng)的集成化。在該文章中，作者還利用了逡逑ＳＳＰＰｓ波導(dǎo)超強(qiáng)的場(chǎng)束縛性能和柔性介質(zhì)，提出了彎曲的傳輸線，被稱作共形逡逑人工表面等離激元波導(dǎo)。共形人工表面等離激元波導(dǎo)可以突破三維空間的限制
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN713

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 郭婧;汪常娥;;X波段交叉耦合型SIR帶通濾波器的設(shè)計(jì)[J];微波學(xué)報(bào);2014年S1期

2 惠力;唐高弟;李中云;;LTCC寬邊耦合交指型超寬帶濾波器設(shè)計(jì)[J];信息與電子工程;2011年05期

本文編號(hào)：2694570