电磁带隙结构滤波特性的分析.pdfVIP

中文摘要 电磁带隙(EBG)结构是一种周期性结构，能够使某些频段的电 磁波无法从中通过，存在明显的禁带特性。利用它的这个特性，可以 抑制电路的路间耦合，提高谐振器的Q值，制作低通滤波器、功分 器等微波器件，还可以用来抑制天线旁瓣，提高天线增益和带宽，其 应用前景十分广阔。1999年，IEEETrans．MTT出了一期有关PBG (EBG)的专辑，是当前学术界研究的热门课题之一。本文主要研究 的是二维平面EBG结构，采用在接地金属板上光刻出阵列小孔的方 法制作，具有工艺简单，结构灵活，便于集成等优点。 本文利用时域有限差分法(FDTD)对EBG结构进行仿真和计算， 获得时域波形，再通过傅立叶变换得到结构的频率特性。考察单元尺 寸和结构变化对禁带特性的影响，总结规律，提出二维EBG结构的 设计思路，并进行新型结构单元的探索。本文中的FDTD法使用了完 全匹配层(PML)吸收边界条件，这种吸收边界与传统的Mur吸收 边界相比，具有馈源模型简单，所需计算空间小，收敛速度快，不受 外行波入射角度和频率的限制等许多优点。 本文程序采用C++与Matlab语言混合编制，结合二者的优点，既 简化了程序又保持了c语言速度快的特点，成为EBG结构研究的有力 工具。经过大量实验和理论分析，提出了新型EBG结构单元，并在此 基础上设计出宽阻带和具有双频段带隙特性的滤波电路。通过对实际 电路的测量，测量结果与数值分析一致性很好，实现了预期的目标， 证明了所编制的FDTD程序及设计的EBG结构的正确性。 关键词：电磁带隙时域有限差分法完全匹配层周期结构微带线 ABSTRACT are structures ElectromagneticBandgap(EBG)materials periodic of the of waves withina capableprohibitingpropagationelectromagnetic certainbandof characteristicofEBG frequencies．T}liS allowswide in dividers applicationhigh-Qcavities，low-pass andSOon。 filters，power ItCallalsoreduce between side lobe radiation coupling systems，suppress asto its and ofantennaso increase bandwidth．Thestructuresbe gain to are EBG studiedhere about materialsoftwo mainlyplanar dimensions，