硅太赫兹波导配置及性能分析

针对现有太赫兹辐射源在输出频率可调性及输出功率方面的局限性。本文从非线性介质的Maxwell方程入手对非线性聚合物的光学性质进行理论分析,建立硅波导配置的数学模型。利用硅材料的高折射率,设计了硅太赫兹波导。分析了太赫兹波导模式图,讨论了硅太赫兹波导模式的有效折射率、波导损耗、连续波输出功率与输出频率的关系,实验结果表明:硅太赫兹波导产生的太赫兹波连续可调,输出太赫兹波频率范围宽至0.1THz到15THz,输出功率可达到微瓦级。     

一种基于SIFW的小型化宽带带通滤波器

为实现射频系统的小型化,本文设计出一种基于基片集成折叠波导( Substrate integrated folded waveguide,简称SIFW)的小型化宽带带通滤波器,并给出了仿真结果.为了改善带外抑制,滤波器通过交叉耦合,在通带低端引入两个传输零点.为改善通带高端滤波特性,在顶层和底层金属微带上刻蚀互补型开口谐振环(Complementary Split Ring Resonators,简称CSRR).仿真结果表明,所实现的滤波器中心频率在7.1 GHz,相对带宽约为47％,通带内回波损耗优于-15dB,插入损耗小于0.7dB.     

基于LTCC技术的IWG滤波器设计

本文介绍了LTCC（低温共烧陶瓷）技术中广泛采用的IWG（集成式波导【l】）滤波器。设计了通带为35—36GHz的七级契比雪夫型IWG滤波器，它在34—37GHzgb可以提供50dB的衰减，带内插损小于5dB，带内驻波小于1．3dB。由于这种类型的滤波器具有良好的矩形度和较小的体积以及到微带的自然过渡等优点已被广泛使用。     

双通带带通滤波器的分析与设计

基于方型环与开路线相结合的结构设计了一种新型微带双通带带通滤波器.该滤波器通过调节方型环与开路线的尺寸分别获得两个通带.经仿真优化,并制作了实物模型.测试结果表明该滤波器能够工作在2.365 GHz和4.465 GHz,插入损耗都小于3 dB.测量结果与仿真曲线一致性较好.该滤波器结构简单、设计方便、体积小、易于加工,便于与其它电路集成,可以广泛应用于射频前端.     

YIG/SRR结构的磁可调太赫兹左手材料

利用钇铁石榴石(YIG)在外加磁场作用下,等效磁导率为负值和电谐振环结构可以实现负介电常数的性质,组合设计出了一种新型磁可调左手材料.通过理论分析与计算表明,该结构在太赫兹频段范围内实现了左手通带,且左手通带可以随着外加磁场的增大而产生蓝移,达到了磁可调的目的.该结构具有通带性能良好、损耗低、制作方便等优点,在未来太赫兹波功能器件设计中具有广泛的应用前景.     

硅材料的太赫兹波频域特性分析

对不同电阻率的N型硅材料(电阻率从5~100Ω.cm)在太赫兹波波段的折射率、消光系数和吸收系数等特性参数,利用返波振荡器(BWO)太赫兹波系统进行了测试、计算和分析,得到N型硅在0.23 THz到0.375 THz频段范围内的光学特性.表明在这一波段N型硅的太赫兹波吸收系数随着电阻率的增加而减小,吸收系数最小值可达到3.39×10-4cm-1.分析表明,它将是潜在的太赫兹波波导的最佳候选材料.     

基于EBG结构的基片集成波导超宽带带通滤波器

为拓展带通滤波器的通带带宽,设计了一种基于EBG结构的基片集成波导（SIW）超宽带带通滤波器．该滤波器利用箭头形电磁带隙结构的阻波特性,将不同大小箭头形结构单元蚀刻在SIW上金属面,以获得超宽带通带．所设计的滤波器中心频率在985 GHz,相对带宽为3959%,通带内的最大插入损耗约为154 dB,相比于类似结构的带通滤波器,其带内回波损耗较大,且整体电路面积较小．测量结果与仿真结果基本吻合,有效地验证了该设计方法的有效性．     

SIW窄带带阻滤波器的设计和仿真研究

基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide—SIW)是一种新型的高品质因数、低损耗集成波导结构,易于设计和加工,可以广泛应用于微波毫米波集成电路中。由于和传统矩形波导的相似性,很多设计概念可以借用,比如波导功分器、滤波器、天线等,利用该结构设计出一种带阻滤波器,其中心频率为4.85GHz,相对带宽为1.2%,最大衰减为48dB。该滤波器具有体积小,容易加工和集成等优点。     

GaAlAs/GaAs平面波导串联矩形谐振腔滤波器的研究

基于四端口谐振腔滤波理论，采用二维时域有限差分法（2D-FDTD）数值仿真了矩形谐振腔的滤波特性，分析了串联谐振腔的个数与滤波特性的关系；设计和制作了GaAlAs/GaAs平面波导四串联矩形谐振腔滤波器，获得其滤波特性，测试结果通带半宽约为10 nm；与仿真结果有着较好的符合。     

用参量法通过LiNbO3晶体产生太赫兹的理论设计

按照参量振荡器的基本原理,从理论上设计了一个太赫兹参量振荡器。根据动量守恒、能量守恒条件以及相位匹配条件,应用铌酸锂(LiNbO3)晶体,给出了理论设计过程。画出了频率在太赫兹波段,波长与折射率的关系曲线,分析了太赫兹参量振荡器的非共线相位匹配条件,确定了晶体形状及其切割角、输出太赫兹波的可调谐范围,并画出了晶体为铌酸锂时相应的曲线,根据有效的输出功率,最后设计出最佳的太参量振荡器的结构。     

二阶模拟带通滤波器的仿真和实现

分析和比较了二阶压控电压源（VCVS）和二阶无限增益多路反馈两种有源带通滤波器的优、缺点,根据带通滤波器的设计要求和侧重点,选定二阶无限增益多路反馈带通滤波器为模型,设计了一个通带为135kHz～165kHz的二阶滤波器,并得到了实际电路和仿真的波特图。     

可编程THz-TDS锁相放大技术

太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)其光导天线产生的信号与背景噪声相比极其微弱,需要采用锁相放大技术对信号进行放大处理。根据锁相放大的基本原理和太赫兹时域光谱系统的特点,设计出了基于 AD630的可编程THz-TDS锁相放大系统,该系统能够根据使用要求提供合适的中心斩波频率和带宽值。通过实验得到了由模拟开关控制的可编程带通滤波器在不同中心斩波频率处的输出值和带宽的关系曲线,并通过模拟实验验证了系统对微弱信号的探测能力。最后,在光学延迟线移动速度为1500μm/s,连续扫描的情况下,采集到的THz信号的信噪比在50 dB左右。结果表明,该系统具有中心斩波频率和带宽可调,锁相效果好,体积小,便于太赫兹仪器的集成化等优点。     

半圆环形双模带通滤波器的设计

本文提出一种由一个半圆环形谐振器和一个T型微扰构成的新型微带双模滤波器,T型微扰具有两个可调参数,增加了调整双模的自由度.合理设置输入和输出馈线之间的耦合结构,可以在双模滤波器通带两侧产生两个传输零点,从而改善滤波器的选择性.为了验证提出结构的正确性,设计了一个中心频率为2.4GHz双模带通滤波器.仿真结果表明:该滤波器具有10.5%的相对带宽,通带内插入损耗小于0.32dB,且带外衰减大于20dB.     

磁控溅射超薄金属膜在太赫兹波段的光学特性

采用THz时域光谱测试技术，对Fe扣Co的超薄金属膜在0.2～2，5THz波段的吸收特性、透射特性以及折射率进行了研究。在室温并去除水份影响的氮气环境中，获得了不同种类扣不同厚度的薄金属膜在太赫兹波段的时域谱．利用Origin7．0扣Matlab7，0软件处理得到这些金属薄膜对太赫兹波的透射率，吸收系数扣折射率．对比发现金属超薄膜在太赫兹波段的光学特性随薄膜厚度以及太赫兹波频率的变化有很大的改变，也就是具有明显的尺寸效应．同时根据所得到的折射率开口吸收系数还可以理论上计算出不同种类与厚度的超薄金属膜在太赫兹波段的复介电函数．     

信号解调的正交滤波器方法

信号的解调分析是通讯领域和机械故障诊断的常用方法。本文从数字滤波器的角度出发,提出了实现信号解调的正交滤波器法,即基于 Ｆ Ｉ Ｒ 正交滤波器方法和基于正交小波函数的正交滤波器方法。正交滤波器方法将带通滤波和希尔伯特变换的过程和功能有合二为一,实现过程方便。针对 Ｆ Ｉ Ｒ 正交滤波器方法的缺点,本文根据函数逼近理论,在理论上,证明了正交小波函数可以最佳一致逼近理想滤波器。并在具体应用上,介绍了采用正交小波函数构造正交滤波器时,参数的选择和信号解调分析的具体实施方法。采用正交小波函数设计的正交滤波器方法,带宽选择方便,相位的线性度高,正交性好,而且滤波器的滤波性能更优。可根据要求很方便地实现多通带信号滤波和多通带信号的解调分析     

一种新型的开关电容滤波器

本文介绍了一种新型的开关电容滤波器。这种滤波器集成化程度高、截止频率和通带可简易调节,具有广阔应用前景。     

高介电常数微波介质陶瓷的研制及其同轴型滤波器的仿真

本文研制了一种由双镧系元素组成的BaO-Ln2O3-TiO2(BLT)系高介电常数、低损耗材料,并以该材料为基础,设计并研究了其独石型同轴滤波器。滤波器采用新颖的凹槽式电感耦合和一端金属面短路的λ/4结构。利用HFSS高频仿真软件对该滤波器的传输特性进行了仿真,表明其具有中心频率为1.83GHz、带宽43MHz、插入损耗小于0.5dB、带内纹波为1.5dB的优异的通带特     

多通带滤波技术及冷轧钢板振纹监测

分析数字带通滤波器的特点，结合低通、带通滤波器的设计特点，构造一种多通带的数字滤波器。这种滤波器能快速有效的提取出多个频段信息，并且能柔性地选择频段的上下限和频段数。分析冷轧钢板振纹的基本特点，再根据冷轧钢板振纹的在线监测要求实时显示出多个频段信息的特点，就需要一种高效的多通带滤波技术。鉴于此特点，设计一款基于VB. Net平台的冷轧钢板振纹在线监测软件，将所关心的低、中、高频段显示出来便于观察。此系统已经在某钢厂的冷轧车间中得到应用，结果证明对多频段的信号提取是比较理想的。     

交叉耦合腔体带通滤波器的设计

本文分析了同轴线谐振器,并提出利用同轴线谐振器作为基本的滤波谐振单元,设计了一个通带中心频率870MHz,3dB带宽50MHz的带通滤波器。通过提取各谐振单元之间的耦合系数以及外部Q值,可以准确的设计这种低插损高抑制的腔体带通滤波器。     

太赫兹光场数据采集与数字重聚焦实验研究

本文对太赫兹光场数据采集与数字重聚焦成像进行实验研究。太赫兹成像因其穿透性、无损性等优点,近年来备受国内外研究者关注。太赫兹波段的光场成像技术有望增强图像质量、改善应用效果。本文在分析光场成像基本原理、系统结构、重建方法的基础上,应用太赫兹焦平面阵列相机进行太赫兹光场数据采集和数字重聚焦实验。首先采集太赫兹光场原始数据,然后通过数字重聚焦进行计算成像,最后对重构图像做增强处理,得到了深度、角度及目标物轮廓分辨力强的太赫兹图像。实验证明了太赫兹光场成像技术的可行性及其改善图像质量、丰富复现效果的能力。