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光子带隙结构用于改善功率放大器的性能

东南大学学报（自然科学版） 2002年第6期32卷 857-860页

作者：吴大刚王蕴仪东南大学毫米波国家重点实验室南京210096

利用一种渐变尺寸的光子带隙结构的带阻特性 ,来抑制功率放大器输出端的二次谐波分量 ,通过减小消耗在二次谐波分量上的能量来提高功率放大器的输出性能 .为了尽量减小PBG结构对功率放大器基频分量的影响 ,对所选择的PBG结构的尺寸参数... 详细信息

利用一种渐变尺寸的光子带隙结构的带阻特性 ,来抑制功率放大器输出端的二次谐波分量 ,通过减小消耗在二次谐波分量上的能量来提高功率放大器的输出性能 .为了尽量减小PBG结构对功率放大器基频分量的影响 ,对所选择的PBG结构的尺寸参数进行了优化 .通过实验分析证明了优化后的PBG结构可以在很宽的频段内(6.9～7.5GHz)

关键词：性能光子带隙结构功率放大器谐波抑制带阻特性输出特性

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蝶型槽基片集成波导带通滤波器

重庆大学学报（自然科学版） 2011年第6期34卷 127-131页

作者：陈世勇陈凯让重庆大学通信工程学院重庆400044

利用基片集成波导的高通传输特性以及蝶型光子带隙结构的阻带特性,构建了一种新型结构的基片集成波导带通滤波器.为了验证该想法,设计了1个中心频率为4.65GHz,分数带宽为40%的滤波器,电磁仿真结果表明该滤波器在频率为3.71～5.6GHz范围... 详细信息

利用基片集成波导的高通传输特性以及蝶型光子带隙结构的阻带特性,构建了一种新型结构的基片集成波导带通滤波器.为了验证该想法,设计了1个中心频率为4.65GHz,分数带宽为40%的滤波器,电磁仿真结果表明该滤波器在频率为3.71～5.6GHz范围内具有明显的通带特性,带内最大插入损耗约为0.4dB.利用PCB工艺制作了该滤波器的实物,使用矢量网络分析仪对其进行了测试,测试结果表明该滤波器的通带为3.78～5.76GHz,分数带宽约为41%,带内最小插入损耗为0.72dB,最大插入损耗为1.65dB.电磁仿真结果和实际测试结果较一致。

关键词：基片集成波导光子带隙结构带通滤波器

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基于半模基片集成波导滤波器的研究

基于半模基片集成波导滤波器的研究

作者：董平电子科技大学

学位级别：硕士

随着雷达技术和通信技术的迅猛发展,微波、毫米波系统正在向着小型化、轻量化、高可靠性、多功能性和低成本的方向发展。微波无源滤波器作为微波系统重要的组成部分,在各种应用系统中也有着举足轻重的地位。本文利用基片集成波导(Substr... 详细信息

随着雷达技术和通信技术的迅猛发展,微波、毫米波系统正在向着小型化、轻量化、高可靠性、多功能性和低成本的方向发展。微波无源滤波器作为微波系统重要的组成部分,在各种应用系统中也有着举足轻重的地位。本文利用基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)保留传统波导高品质因数、低插入损耗和高性能的同时,也具有质量轻、体积小和易集成的优点,在广义切比雪夫滤波器综合设计的基础上,采用半模基片集成波导(Half Mode Substrate Integrated Waveguide,HMSIW)结构,利用多层设计工艺,实现了高性能、轻质量、低成本的无源滤波器设计。在基于SIW滤波器的基础上研究基于HMSIW滤波器的设计,通过加载周期性光子带隙结构PBG(Photonic Band-Gap,PBG),在微带金属表面加载单平面PBG结构(Uniplanar PBG,U-PBG)即在微带电路的金属表面刻蚀周期性的槽,可有效地改变滤波器的反射阻带和传输通带的频率响应特性。同时,在基于HMSIW的滤波器基础上,通过加载缺陷地结构(Defected Ground Structure,DGS),即在金属地板面上刻蚀出不同形状,使其具有慢波特性。DGS通过简单的单元设计就能实现禁带特性,从而优化滤波器的设计。基于HMSIW滤波器可以有效地减小器件的面积,实现传统波导滤波器的高品质因数和低插入损耗等优点,并实现滤波器的小型化和轻质量。本文的主要研究工作如下:首先,本文详细地介绍了滤波器的设计综合。通过研究切比雪夫低通滤波器和经典交叉耦合滤波器的耦合矩阵,确定了滤波器各腔体的耦合系数及外部品质因数。通过耦合矩阵化简、耦合系数和外部品质因数的提取,确定了滤波器的结构特点和具体尺寸。其次,本文研究SIW/HMSIW的传输特性及其与微带线的转换结构,为其滤波器设计打下基础。然后,本文根据滤波器的耦合拓扑结构和滤波器设计综合,研究基于SIW单层、多层滤波器。最后,本文在基于SIW滤波器基础上,通过加载PBG/DGS结构,研究设计了多种基于HMSIW带通滤波器。基于HMSIW滤波器的研究,通过滤波器设计综合和加载PBG/DGS等结构,实现滤波器的小型化、轻质量和高性能等特点,为滤波器的设计提供了更多的新思路和新方法。

关键词：半模基片集成波导滤波器带通滤波器缺陷地结构光子带隙结构

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布洛赫表面波效应及其传感应用

光学学报 2018年第3期38卷 111-122页

作者：万育航郑铮北京航空航天大学电子信息工程学院北京100083 地球空间信息技术协同创新中心湖北武汉430079

布洛赫表面波(BSW)技术是一种新型的基于全介质结构的光学传感技术,具有低光学损耗、大相位跳变以及高设计自由度,近年来得到了广泛的研究。不同的结构设计和检测方案被提出并得到验证,相关技术被证明可用于免标记的生物传感检测、气体... 详细信息

布洛赫表面波(BSW)技术是一种新型的基于全介质结构的光学传感技术,具有低光学损耗、大相位跳变以及高设计自由度,近年来得到了广泛的研究。不同的结构设计和检测方案被提出并得到验证,相关技术被证明可用于免标记的生物传感检测、气体传感检测、荧光检测等。从BSW技术的基本原理、传感器件、检测系统和方法方面,介绍了国内外BSW技术的研究进展。

关键词：传感器光学传感表面波光子带隙结构表面等离子体共振

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光子带隙结构在微带带通滤波器中的应用

微波学报 2004年第3期20卷 55-57页

作者：高强闫敦豹袁乃昌付云起国防科技大学微波技术发展中心长沙410073

介绍了两种带有一维光子带隙 (PhotonicBandgap ,简称PBG)结构的微带带通滤波器。它们具有良好的慢波、带阻特性 ,同时在结构上又无须腐蚀接地板 ,而仅仅修改微带线的形状。

关键词：带通滤波器光子带隙结构微带线 PBG 计算仿真接地形状一维简称测量结果

电磁带隙结构单脊波导缝隙相控阵天线的实验研究

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国防科技大学学报 2007年第2期29卷 51-55页

作者：郑秋容陈夏萌付云起袁乃昌国防科技大学微波技术发展中心 95316部队

提出一种电磁带隙结构交错排列的单脊波导缝隙相控阵天线,并与相同尺寸的普通单脊波导缝隙相控阵天线作比较。测试结果表明该天线的方向图得到了明显的改善,单元之间的耦合系数减小,背瓣的辐射电平显著降低,扫描特性得到了改善;同时也... 详细信息

提出一种电磁带隙结构交错排列的单脊波导缝隙相控阵天线,并与相同尺寸的普通单脊波导缝隙相控阵天线作比较。测试结果表明该天线的方向图得到了明显的改善,单元之间的耦合系数减小,背瓣的辐射电平显著降低,扫描特性得到了改善;同时也说明了电磁带隙结构可以取得比扼流槽更好的抑制表面波的效果。这对于提高单脊波导缝隙相控阵天线的辐射性能具有重要意义。

关键词：单脊波导缝隙相控阵天线光子带隙结构辐射方向图表面波

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二维正方格子磁性光子晶体的带隙结构

物理学报 2005年第10期54卷 4770-4775页

作者：车明周云松王福合顾本源首都师范大学物理系北京100037 中国科学院物理研究所北京100080

采用平面波展开的方法计算了正方格子二维磁性光子晶体(MPC)的光子带隙结构.散射子的形状分别为长方形,正方形,六角形和圆形.通过调节磁导率,填充率和散射子的旋转角度,找到了MPC各种结构的最大的绝对带隙宽高比ωR.研究发现随着磁导率... 详细信息

采用平面波展开的方法计算了正方格子二维磁性光子晶体(MPC)的光子带隙结构.散射子的形状分别为长方形,正方形,六角形和圆形.通过调节磁导率,填充率和散射子的旋转角度,找到了MPC各种结构的最大的绝对带隙宽高比ωR.研究发现随着磁导率的增加,MPC绝对带隙中心频率ωg单调减小,绝对带隙宽度Δω和其宽高比ωR可能不同时达到最大值.而随着填充率或者散射子旋转角的增加,基本不改变ωg的大小,各种结构的Δω和ωR同时达到最大值.

关键词：磁性光子晶体光子带隙结构二维磁性光子晶体正方格子旋转角度平面波展开中心频率带隙宽度磁导率

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光子带隙结构在微波方面的应用

激光与光电子学进展 2004年第9期41卷 9-11页

作者：张友俊姬波李英上海大学理学院上海200072 郑州大学信息工程学院郑州450052

20世纪80年代末出现的光子晶体是一种具有光子带隙的新材料,它独特的性质使得光子晶体具有广泛的应用前景。介绍了光子晶体的概念,综述了光子带隙结构在微波领域的应用和研究进展。

关键词：光子带隙结构光子晶体性质领域

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基于左手材料和光子带隙结构的微带天线设计

基于左手材料和光子带隙结构的微带天线设计

作者：王莹西安电子科技大学

学位级别：硕士

传统的微带贴片天线增益和方向性较低,如何提高微带贴片天线的增益和方向性成为微带天线研究的热点之一。超常介质是一种新型的人工合成电磁材料,具有自然材料所不具备的电磁特性。因此电磁特异材料可以在天线技术上带来更为广阔的视野... 详细信息

传统的微带贴片天线增益和方向性较低,如何提高微带贴片天线的增益和方向性成为微带天线研究的热点之一。超常介质是一种新型的人工合成电磁材料,具有自然材料所不具备的电磁特性。因此电磁特异材料可以在天线技术上带来更为广阔的视野以及广泛的应用。左手材料和光子带隙结构将为微带天线的设计提供新的方向。本文主要研究了左手材料和光子带隙结构在微带天线中的应用,本文的主要工作如下:1、研究了左手材料的基本理论和设计方法。设计了Smith左手材料和新型的左手材料。通过散射参数提取法得到周期性结构材料的电磁特性。讨论了几何参数对左手材料特性的影响。改变左手材料的形状尺寸排列方式可以得到需要的左手频段。2、比较了光子带隙结构的数值分析方法的优缺点,研究了光子晶体带隙结构的设计方法。通过布拉格散射理论来设计光子带隙结构,并运用计算机仿真软件对光子带隙结构尺寸进行优化,获得满意的光子频率禁带。详细描述了微波光子带隙结构在微带天线中的应用。3、根据微带天线的基本理论,设计了矩形微带贴片天线,分析了矩形贴片微带天线的辐射特性和阻抗匹配。设计了新型左手材料和光子带隙结构微带贴片天线。分析了左手材料和光子带隙结构对天线性能的影响。仿真结果表明,左手材料和光子带隙结构可以降低天线的回波损耗,提高天线的增益和方向性。4、运用空腔模型法来分析柱面微带天线的辐射场,设计了柱面微带贴片天线。设计了新型柱面左手材料和光子带隙结构微带贴片天线,并将其性能与传统柱面微带天线进行对比。将左手材料和光子带隙结构同时应用于柱面微带天线,获得了比较满意的结果。仿真结果证明了左手材料和光子带隙结构可以明显改善天线的性能。

关键词：左手材料 LHM 光子带隙结构 PBG 微带天线微带柱面天线