采用弯折线结构的紧凑型三模超材料单极天线研究

提出了一种采用弯折线结构的紧凑型三模超材料单极天线,该天线具有三种工作模式:负阶谐振(NOR)、零阶谐振(ZOR)和正阶谐振(POR)。其中,零阶谐振和正阶谐振两模融合成一个单一的通频带(4.3~5.6 GHz),获得双频段。天线的整体尺寸仅为33mm×26mm×1.6mm。     

叠加Y环单元频率选择表面的设计

对Y环单元进行改造得到了叠加Y环单元图形,以延迟频率选择表面(FSS)的高次谐振,实现无干扰的单通带滤波器.运用谱域法分析得到的叠加Y环单元,并与Y环单元进行对比,分别讨论其角度稳定性、极化稳定性、-3 dB带宽和高次谐振点.分析表明:当中心频点同为17.6 GHz时,叠加Y环单元具有更窄的带宽,而高次谐波向后延迟6....     

Y孔分形频率选择表面的设计

提出了将分形理论应用于频率选择表面(FSS)设计,使单屏FSS具有多频谐振特性,以进一步满足现代通信设备对多频带及集成化的要求.首先,以结构对称、抗交叉极化特性好的Y孔单元为例,经过递归、迭代产生二阶Y孔分形单元,给出计算单元几何分布的公式.然后,结合Floquet周期条件,应用全波周期矩量法得到描述FSS表面电流分布...     

谐振膜式密度传感器

设计了一种基于谐振理论的新型振膜式液体密度传感器,实现了液体密度的实时在线测量.谐振膜式密度传感器由谐振膜、激励单元、拾振单元和闭环控制电路与检测电路组成.传感器利用谐振膜与不同密度液体接触,液体密度与谐振膜等效质量具有相关性,而谐振膜等效质量的变化直接影响谐振膜的谐振频率,依靠检测谐振膜谐振频率来实时液体的密度测量.这种谐振膜式密度传感器制作工艺简单、信号稳定、测量精度较高.实验结果表明:谐振膜式密度传感器具有较高的重复性、灵敏度和测量精度,满足实时在线测量的要求.     

用于微机电系统的微型带阻滤波器

为了实现微机电系统微波信号滤波,开发了适用于微机电系统的小尺寸左右手复合传输线微波带阻滤波器,对该滤波器的原理、结构特点、加工工艺等进行了研究。根据左手材料理论,介绍了具有蛇形槽单元的滤波器结构。以蛇形槽结构的一个单元为例,对比传统插指电容左手单元结构,提取了蛇形槽的等效电路,并分析了蛇形槽结构单元的优点,即在相同的面积内,可以获得更大的等效电路参数。最后,结合溅射、光刻、电铸、刻蚀等MEMS技术,设计了器件的加工工艺。使用MEMS工艺,加工了主体尺寸5 mm×7 mm的器件。相移常数的仿真和实验结果表明,在高频带部分(2.1~5.2 GHz)的相移常数为负(左手区),相速度与群速度方向相反,左手区的相对带宽为82.7%。结果显示,与其他设计相比,本文设计的器件尺寸小,左手区的相对带宽大,可以提供更大的工作频带范围     

基于等效刚度矩阵的T型加筋层合板有限元分析

通过刚度矩阵转换,将T型层合板材料等效为3D各向异性材料,采用beam单元模拟T型筋条.利用有限元分析软件Nastran,针对纯剪切、均匀压缩和压剪耦合三种载荷工况下加筋薄壁板进行非线性屈曲分析,并将结果与shell单元模拟T型筋条的计算结果进行比较.研究结果表明,采用等效3D各向异性材料通过mpc单元连接模拟beam...     

宽频带小单元异向介质设计与负折射特性验证

本文设计了一种宽频带小单元的异向介质,经过优化,其带宽达到2．6 GHz,而其结构单元可以达到的最小长度只有0．1个工作波长。首先对该异向介质的传输特性进行了深入研究,结果表明,在9．2～11．8 GHz频段上该异向介质存在一个通带,而就是在这个频率上,该异向介质的负磁导率部分和负介电常数部分均为阻带,该结果与已报道的异向介质传输特性相一致,因此在一定程度上确定了本研究设计结果的正确性。同时,为了得到更为肯定的答案,研究中进一步针对该异向介质的负折射特性展开研究,结果表明,同样是在9．2～11．8 GHz,可以清晰地观察到由该异向介质斜折射到空气中的电磁波束与入射波束位于法线同侧。本研究提出的小单元异向介质使设计性能更为优良的微波器件,譬如小型化谐振腔,滤波器,以及高增益天线等,成为可能,而这些微波器件将在各种微波仪器中被广泛地应用。     

双路径复杂互连结构串扰分析及等效电路研究

文中建立了由过孔、焊点、印制线构成的高速电路板双路径复杂互连结构的单元模型,在1~10 GHz频率范围内分析其近端串扰的传输性能。结果表明:随着路径间距的减小,双路径复杂互连结构的近端串扰越强。提出了双路径复杂互连结构的等效电路模型,其近端串扰在1~10 GHz频率范围内与物理模型仿真结果相差不超过3%。     

基于微机电系统工艺的微型左右手复合传输线宽带滤波器

设计并采用微机电系统工艺加工制备了一种微型左右手复合传输线宽带滤波器。器件主要结构由两条平行的金属蛇形线构成,蛇形线的末端接有金属圆片作为接地单元。蛇形线对产生左右手电感和电容。通过改变蛇形线的单元数目,即可改变器件的工作频率,并且,该复合传输线单周期即可体现左手材料特性。给出了器件的电磁场仿真结果,可以看到在左手频带中磁场沿着与能量相反的方向传输,测试结果得出8单元样品通带范围为0.99～2.09 GHz,中心频率为1.54 GHz,相对3 dB宽度为71.42%。4单元样品通带范围1.84～3.36 GHz,中心频率为2.60 GHz,相对3 dB宽度为58.46%。     

矩形块微纳结构材料在红外波段的偏振光吸收

研究了矩形块微纳结构吸收材料在中远红外波段的光学偏振吸收特性。该吸收材料由金属阵列-电介质层-金属膜组成,在2.0μm~5.0μm波长具有双波长谐振吸收效应,其理论吸收率大于80%。模拟计算和实验测试表明,该吸收材料的短波吸收峰值与矩形块长轴方向入射偏振光的3阶谐振响应对应,而长波吸收峰值与短轴方向基模谐振响应对应。实验制备了矩形阵列光吸收器并测试了它的的光学特性,结果表明:该吸收器结构在两个偏振方向的等效磁导率系数满足Lorentz模型,等效磁导率谱线虚部峰值波长与吸收谐振波长相对应,表明这种吸收材料的偏振吸收与入射电磁波的磁谐振响应有关。研究结果揭示了微纳结构吸收器的双波长频谱吸收机理,有助于实现特定波长生物传感器及光电探测器的设计。