【摘 要】
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作为一种特殊的人工电磁材料,电磁带隙(EBG)结构由于其优异的特性近年来得到了学者们的广泛的研究和应用。同时,超常介质材料等人工电磁材料由于电磁波在其中传播时的独特相位
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作为一种特殊的人工电磁材料,电磁带隙(EBG)结构由于其优异的特性近年来得到了学者们的广泛的研究和应用。同时,超常介质材料等人工电磁材料由于电磁波在其中传播时的独特相位特性,也成为研究热点。根据以电磁带隙结构为代表的一类人工电磁材料的周期性本质,本文研究了它们之间的关系,并特别地就电磁带隙结构在滤波器设计中的应用做了深入的探讨。
首先,本文利用无限长周期性结构的分析方法,通过研究两类代表性的电抗加载周期性结构,得出了电磁带隙特性与左/右手特性可以存在于同一周期性结构的不同频率范围的结论;其次,通过特征值方法将电磁带隙结构滤波器的通带波纹分解为单元因子和周期因子,并考察不同单元因子的影响,得出了小通带波纹电磁带隙结构滤波器的设计方法;次之,通过提出耦合传输线级联形式的等效电路,考察阻带对称度,提出了实现同一谐振频率不同3dB带宽的非对称L形缺陷地结构;再次,通过将L形缺陷地结构按3dB带宽相等的原则等效为开路传输线,结合带阻滤波器准确设计理论,设计和制作了阻带衰减达-57dB的带阻滤波器。最后,提取矩形缺陷地结构的特性阻抗和有效相对介电常数,并用于实现微带低通滤波器中的高阻抗线,有效地避免了微带高阻抗线的加工困难,并改进了相应滤波器的阻带和过渡带特性。
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