人工表面等離子體激元(Spoof Surface Plasmon Polaritons,SSPPs)是一種存在于介質(zhì)和金屬交界面上的表面波,由于它特殊的色散特性、能夠突破衍射極限和較強的場限制能力而被深入研究,廣泛應(yīng)用于天線、濾波器、頻率選擇器、混頻器和功率分配器等微波器件中以實現(xiàn)器件的小型化。但是SSPPs結(jié)構(gòu)中漸變的過渡結(jié)構(gòu)導(dǎo)致模型橫向尺寸較大,影響了器件的小型化進(jìn)程,在很大程度上限制了 SSPPs器件的工程應(yīng)用。本文針對這一問題,以SSPPs濾波器為例對SSPPs結(jié)構(gòu)進(jìn)行了小型化研究,具體工作如下:(1)首先,設(shè)計了一個新穎的過渡結(jié)構(gòu),該過渡結(jié)構(gòu)由逆時針旋轉(zhuǎn)90°的“八”字型結(jié)構(gòu)和兩個直角三角形貼片構(gòu)成;然后,將該過渡結(jié)構(gòu)應(yīng)用于普通的SSPPs模型中并進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化;最后,設(shè)計了一款工作帶寬為13 GHz,尺寸為47.52× 7.47mm2的小型化寬頻帶低通濾波器。(2)在(1)中的小型化寬頻帶低通濾波器上加載一定數(shù)量的叉指電容環(huán)路諧振器,使得在特定頻段上達(dá)到陷波的效果,并研究了諧振器的數(shù)量、長度以及枝節(jié)長度對濾波器的影響,設(shè)計了一款陷波頻率為6.9 GHz,頻帶寬度為40...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 表面等離子體激元的概念及研究進(jìn)展
        1.2.1 表面等離子體激元的基礎(chǔ)知識
        1.2.2 表面等離子體激元的研究進(jìn)展
        1.2.3 表面等離子體激元的基本結(jié)構(gòu)
    1.3 論文的主要工作
    1.4 章節(jié)安排
    1.5 本章小結(jié)
2 表面等離子體激元的基本理論及特性分析
    2.1 Durde電子模型的分析
    2.2 SPPs的傳播特性分析
        2.2.1 電磁波的基本傳播方程
        2.2.2 SPPs在金屬和介質(zhì)界面的傳播特性分析
        2.2.3 SPPs在多層系統(tǒng)中的傳播特性分析
    2.3 兩種SPPs結(jié)構(gòu)的分析
        2.3.1 一維周期性凹槽結(jié)構(gòu)的分析
        2.3.2 二維周期性孔洞結(jié)構(gòu)的分析
    2.4 本章小結(jié)
3 加載新穎過渡結(jié)構(gòu)的SSPPs低通濾波器的設(shè)計
    3.1 微波傳輸線的選擇
    3.2 SPPs單元的結(jié)構(gòu)和分析
    3.3 過渡結(jié)構(gòu)的設(shè)計
    3.4 小型化SSPPs低通濾波器的建模
    3.5 濾波器的優(yōu)化分析
    3.6 濾波器實物加工與實測分析
        3.6.1 濾波器模型加工
        3.6.2 濾波器模型的測試及結(jié)果分析
    3.7 本章小結(jié)
4 小型化SSPPs濾波器的設(shè)計
    4.1 二端口網(wǎng)絡(luò)的介紹
    4.2 SSPPs陷波濾波器的設(shè)計
        4.2.1 陷波濾波器的建模
        4.2.2 陷波濾波器的仿真分析
    4.3 無過渡結(jié)構(gòu)的SSPPs低通濾波器設(shè)計
        4.3.1 無過渡結(jié)構(gòu)的SSPPs低通濾波器的建模
        4.3.2 無過渡結(jié)構(gòu)的SSPPs低通濾波器的優(yōu)化分析
    4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果



本文編號：3779616