一种蝶形单元的电磁带隙结构的频率特性

电磁带隙结构是光子晶体中的一种,它可以广泛地应用于微波、毫米波波段.研究了一种具有蝶形单元的电磁带隙结构,通过理论分析获得它的ABCD矩阵,将ABCD矩阵转换为散射矩阵,进而得到该结构的频率特性.在这种电磁带隙结构中引入缺陷,采用同样的分析方法获得它的频率特性.通过仿真计算可以看出,具有蝶形单元的电磁带隙结构大约有2.8 GHz带宽的阻带,相对带宽为52%;而具有缺陷的电磁带隙结构在阻带中形成一个具有一定带宽的通带,且通带的频率很容易调整.     

基于U型双平面电磁带隙结构的小型化低通滤波器

提出了新型的微波低通滤波器结构,利用人工电磁谐振结构的基本特性,当谐振单元的结构尺寸满足一定条件时,会产生带隙特性,阻带的频率宽度和抑制深度随着谐振器的阶数而变化,由此也会增大电路的结构尺寸。为了改善电磁带隙结构的频率响应特性,将周期性谐振单元在基板两侧对称分布,并通过在传输线上添加开路枝节谐振器和马刺线结构来增加传输零点,从而增大阻带频率宽度和带内抑制深度。同时,将渐变理论应用于电磁带隙结构以改善通带波纹系数。与传统电磁带隙结构相比,所设计的改进型电磁带隙结构既可以改善频域传输特性,又可以减小电路尺寸。     

一种适用于同步开关噪声抑制的共面电磁带隙新结构

该文根据电磁带隙结构的带隙形成机理及共面电磁带隙结构等效电路分析模型,通过引入新型的C-型桥接连线及开槽设计,提出了一种适用于高速电路同步开关噪声(SSN)抑制的带有狭缝的共面C-型桥电磁带隙(CBS-EBG)结构。实测结果表明,在抑制深度为?40 dB时,阻带范围为296 MHz~15 GHz,与LBS-EBG结构相比,在保持高频段SSN抑制性能的同时,阻带下限截止频率由432 MHz下降至296 MHz,有效降低了带隙中心频率。研究了局部拓扑下的信号传输特性,结果表明,当采用局部拓扑并选择合适的走线策略时,该结构在保持良好的SSN抑制性能的同时,能够实现较好的信号完整性。     

FR4基板金属底板共面波导传输线阻抗特性研究

为了提高基于FR4基板的射频电路板天线端口阻抗匹配的性能,利用FDTD方法对基于FR4基板的金属底板共面波导传输线特性阻抗与端口回波损耗进行了计算.在理论分析的基础上,对FR4基板金属底板共面波导传输线进行了实际的加工,加工的基板厚度为1.5mm,中心导带分别为1mm、1.5mm和1.7mm,槽宽分别为0.2mm、0.3mm和0.4mm.利用矢量网络分析仪在1MHz～3GHz频段内对S11进行了测试,从测试结果可以看出,高频部分与理论计算结果比较一致,3种尺寸的金属底板共面波导传输线回波损耗均在-10dB以下,考虑加工误差与焊接工艺,第3种结构的阻抗匹配性能最好.     

一种适用于高速电路中SSN抑制的紧凑型电磁带隙新结构

该文根据电磁带隙(EBG)结构的带隙形成机理以及共面EBG结构的等效电路,提出了一种适用于高速电路中同步开关噪声(SSN)抑制的紧凑型EBG结构,使用Ansoft HFSS对该结构进行仿真分析。仿真结果表明在抑制深度为-30 dB时,阻带范围为0.6-6.4 GHz,阻带带宽为5.8 GHz,与传统的L-bridge结构相比,阻带带宽增加了1.8 GHz,相对带宽增加了45%,实现了较低的带隙中心频率以及较宽的阻带带宽,并用Ansoft Designer通过时域仿真验证该结构具有较好的信号完整性。     

一种新颖的S型宽阻带电磁带隙低通滤波器

提出了一种新颖的具有S型几何结构的小型宽阻带电磁带隙微带低通滤波器。通过把微带线弯绕成S型曲线形状,缩减了电磁带隙微带低通滤波器尺寸,而且同时获得了宽阻带。通过采用双面的几何结构,并采用补偿线和渐变加窗技术对地面缺陷进行调节,使所提出的低通滤波器获得了低插损,而且使阻带宽度进一步加宽。对所提出结构作了加工并进行了实物测量,测量结果表明,所设计滤波器的通带反射损耗的最大旁瓣幅度为-22 dB,阻带(S21<-20 dB)宽度为9.2 GHz,而其面积仅为36 mm×20 mm=720 mm2。     

采用共面波导/微带耦合结构的超宽带带通滤波器的改进设计

本文提出了一种超宽带带通滤波器的改进设计方法,通过这种设计方法能够有效展宽阻带,实现谐波抑制的效果.该设计方式基于微带和共面波导(CPW)耦合的结构,其中,微带与输入,输出共面波导分别设计在介质基板的两个不同面上.本文在输入/输出端口附近的共面波导中心导带处做了改进,用于抑制高频段的谐波,从而在保证通带性能良好的基础上,有效抑制了寄生通带.文中给出了改进后滤波器的结构以及通过仿真和实验获得的性能参数,结果显示该滤波器具有良好的谐波抑制作用,使得阻带的高端达到20.0GHz,约为中心频率的3倍左右.     

一种双层渐变的EBG结构滤波器

电磁带隙(EBG)结构在微波波段具有广泛的应用,该文研究了一种双层渐变的EBG结构,该结构的接地板上刻蚀了6个周期性的圆,贴片是由6个蝶形单元组成,通过仿真实验确定了圆的半径和与蝶形单元的相对位置.与传统的电磁带隙结构相比,该结构具有小型化和结构紧凑的特点.同时还研究了一种在接地板上刻蚀非周期性圆的结构,此时圆的半径按照渐变函数有规律的变化,结果表明,渐变形式的引入减小了电磁带隙结构的通带波纹,这使得电磁带隙结构具有很好的阻带特性和较小的通带波纹.     

一种新型多周期平面电磁带隙结构

根据不同周期平面电磁带隙(EBG)结构所具有的不同带隙特性以及平面EBG结构的等效电路,提出一种新型多周期平面EBG结构。通过Ansoft HFSS软件对该EBG结构的电磁带隙特性进行仿真验证。结果表明:所提出的EBG结构抑制深度为-30dB时,阻带范围为0.7～8.4GHz,阻带宽度为7.7GHz.相对于传统大周期和小周期平面EBG结构,其阻带宽度分别增加2.1GHz和1.2GHz.仿真结果也表明新型EBG结构可以有效抑制同步开关噪声(SSN),并为展宽平面EBG结构的禁带带宽提供一种新方法。最后,通过时域仿真验证新结构具有较好的信号完整性。     

一种新型紧凑电磁带隙结构

设计了一种新型叉状电磁带隙结构(简称EBG)。该型EBG结构与传统的蘑菇状EBG结构相比尺寸减小近40%。在不改变周期的情况下,通过调整伸长窄带长度可以改变带隙特性频率。测量结果显示,新型EBG结构在宽频带内具有良好的阻带特性。用在微波集成电路中,可以减小电路尺寸和抑制阻带内波纹。     

0.13μm CMOS上接地板宽度有限共面波导的特性与建模

讨论了利用TSMC 0.13μm CMOS工艺实现的共面波导的特性及其建模.通过Momentum等电磁场仿真软件计算了传输线的基本参数,例如特征阻抗和衰减常数.并设计了特征阻抗分别为30,50,70和100Ω的共面波导传输线元件库.最后,在0.1～40GHz的范围内利用网络分析仪和SOLT(short-open-load-thru)测试技术测得特征阻抗和衰减常数,共面波导的分布参数则通过提取测试得到的S参数得到.     

Characterization and Modeling of Finite-Ground Coplanar Waveguides in 0.13μm CMOS

讨论了利用TSMC 0.13μm CMOS工艺实现的共面波导的特性及其建模.通过Momentum等电磁场仿真软件计算了传输线的基本参数,例如特征阻抗和衰减常数.并设计了特征阻抗分别为30,50,70和100Ω的共面波导传输线元件库.最后,在0.1～40GHz的范围内利用网络分析仪和SOLT(short-open-load-thru)测试技术测得特征阻抗和衰减常数,共面波导的分布参数则通过提取测试得到的S参数得到.     

硅基微机械微波传输线的制备与特性分析

介绍了三种硅基微机械波传输线：矩形波导、V型槽及W型槽共平面波导,及其三种传输线的制备工艺流程。分析认为,制备方法不同,导致传输线结构、特性阻抗、插入损耗等特性亦不同。     

基于QMSIW小型化带通滤波器设计

为有效减小X波段基片集成波导(SIW)滤波器的尺寸和插入损耗,提出了基于四分之一模基片集成波导(QMSIW)和共面波导(CPW)混合结构的小型化带通滤波器。为了提高滤波器的选择性和带外抑制,将两个CPW合并到两个级联的QMSIW谐振器中,由于两个CPW谐振器之间的耦合是电耦合,有助于产生两个传输零点,因而具有较高的选择性。该小型化滤波器尺寸仅为8.1 mm×15.4 mm,中心频率为8.7 GHz,相对带宽是16.1%,仿真测得插入损耗为0.83 dB,带外抑制大于40 dB。     

车载电话用双频共面振子天线的设计

设计了一个用于车载电话的双频共面振子天线.为获得在同轴馈电时天线振子的平衡馈电,该设计使用了共面波导馈电结构.仿真计算结果给出了天线振子双臂的电流分布,并显示设计的共面振子天线在两个不同的频率上工作.实际设计天线的测试结果表明,在两个频带824MHz～896MHz和1850MHz～1990MHz内,设计天线的驻波比都小于2,而在水平面内的平均增益都大于指标值.     

一种新型叉指式共面波导的设计与制作

设计制作了一种新型叉指式共面波导传输线并对其性能进行了初步的研究。通过微加工技术加厚的接地线可以减少传输线平行部分之间的相互干扰,仿真和测试表明在5~20GHz范围内其回波损耗有两个极小值,极小值的位置随传输线结构参数的变化而变化。以-20dB为基准,这两个极小值附近的带宽可以达到1.95GHz,相对带宽分别可以达到23.5%和9.97%,相应的插入损耗在0.33dB/cm和0.5dB/cm左右。这种传输线有助于减小器件整体尺寸,在带通滤波器和移相器的设计方面有重要用途。     

电容加载共面波导移相器的损耗特性

借助仿真软件Sonnet研究了金属导电层厚度、电导率和铁电薄膜介质损耗对移相器传输损耗和反射损耗的影响。结果显示:导电层的厚度超过2.0μm后,移相器的传输损耗不再随导电层厚度的增加而改变;随着导电层电导率的增加,移相器的传输损耗在高频段迅速减小;随着铁电薄膜介质损耗的减小,移相器的传输损耗在高频段下降很快;当介质损耗小于0.001时,移相器的传输损耗几乎不再减小。前述三种因素对反射损耗基本无影响。     

Design and fabrication of a new micromachined interdigital coplanar waveguide

In this paper, a new micromachined interdigital coplanar waveguide (CPW) structure has been developed and its characteristics have been studied as a function of transmission line parameters. In interdigital CPW, the ground conductor is thickened by micromachining techniques which is helpful for reducing the interference between the adjacent center conductors while microwave transmits along it. Within the frequency range from 5 to 20 GHz, the return loss of this structure has two minimal values whose positions change with the structural parameters. The relative bandwidths reached 23.5% and 9.97% at 8.3 and 16.55 GHz while the insertion losses are about 0.33 and 0.5 dB/cm, respectively. The interdigital CPW is useful for designing bandpass filter and phase shifter and minimizing the whole size of microelectromechanical system (MEMS) devices.     

应用模拟退火算法建立共面波导结构的等效电路

对中心导带和地渐变的共面波导结构提出了一种简单通用的方法,建立了其等效电路,通过模拟退火算法优化提取了电路参数.将这种方法应用于分析两种周期性共面波导结构,比较了由等效电路模型与实验得出的散射参数,得到了很好的一致性.     

基于硅氧化层的嵌入式传输线制造

在有损耗的硅衬底上试制了传输线(微带以及共面波导),并嵌入在CMOS Cu/SiO2互连层中.对传输线的几何尺寸与其特征阻抗、损耗以及衰减因子进行了研究.结果表明嵌入在硅氧化层中的微带和共面波导可以在有损耗的硅片上低损耗地实现,为在硅片上设计微波和毫米波电路提供了必要的无源器件.