新型的微波電路及EBG結(jié)構(gòu)的理論分析.pdf

1、該論文重點(diǎn)從理論上就新型的微波電路進(jìn)行了較深入的研究.全文共分為兩個(gè)部分:平面電路不連續(xù)性的分析;適合于平面電路集成的電磁帶隙結(jié)構(gòu)(EBG)的研究;在第一部分平面電路的不連續(xù)性分析中,首先采用空域積分法(SDIE-Space Domain Integral Equation)研究CPW的不連續(xù)性,并用伽略金距量法求解.文中應(yīng)用一種快速、有效的增強(qiáng)算法進(jìn)行計(jì)算,大大減少計(jì)算時(shí)間.數(shù)值分析中得到的顯式方程和等效模型在平面電路物設(shè)計(jì)如濾波器中

2、有重要的應(yīng)用價(jià)值.然后則利用一種改進(jìn)的時(shí)域有限差分法(FDTD)分析了兩種重要的高頻互連結(jié)構(gòu):通孔和連接線,這種算法收斂快,精度高,并能大大減少計(jì)算時(shí)間和內(nèi)存,計(jì)算結(jié)果和仿真結(jié)果(ANSOFT)基本吻合一致.得到了一些對(duì)微波電路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)有著重要的指導(dǎo)意義的結(jié)論.文章中第二部分首先介紹了EBG結(jié)構(gòu)的一些基本概念并就幾種理論分析方法作了一定的闡述,分別給出了應(yīng)用實(shí)例.然后文中重點(diǎn)分析了兩種適合于平面電路集成化的EBG結(jié)構(gòu).第一種是第三

3、章中具體分析的一種主要用于微帶電路中的電磁帶隙結(jié)構(gòu)(EBG):金屬—基質(zhì)結(jié)構(gòu)即一種比較適合于電路集成的1-D和2-D EBG結(jié)構(gòu)微帶線<'[18]>.第二種是第四章中主要分析的三種無須在接地面上刻蝕,而直接在傳輸線上進(jìn)行開孔或變形的方法來實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)集總LC參數(shù)陣列結(jié)構(gòu)的EBG結(jié)構(gòu),位于金屬接地面上方的單層或多層的高阻抗表面<'[19]>;單平面緊湊UC-EBG結(jié)構(gòu)<'[20]>;嵌入傳輸線中的EBG結(jié)構(gòu)<'[21]>;同時(shí)該文利用FDTD

4、法分析了該種新型的電磁帶隙結(jié)構(gòu)(EBG),采用單軸的各向異性的完全匹配層(UPML)作為吸收邊界條件可明顯減少截?cái)嗵幍姆瓷湔`差,大大提高了計(jì)算精度.計(jì)算得到的散射參數(shù)和ANSOFT仿真結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合一致,進(jìn)一步說明了該種方法的有效性和準(zhǔn)確性.從得到的散射參數(shù)中可以發(fā)現(xiàn)這種EBG單元表現(xiàn)出顯著的慢波特性和阻帶特性,進(jìn)行級(jí)聯(lián)可構(gòu)成帶阻濾波器或諧振器,性能得到明顯的改善.并且該EBG結(jié)構(gòu)除了具有減少尺寸和能抑制不需要的頻率的優(yōu)點(diǎn)外,